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详解高频变压器的制作流程

日期:2022-11-30 来源:
高频变压器的制作大致包括以下十个过程,对每个过程的流程、工艺及注意事项作详细的分析。
一、高频变压器绕线
1、材料确认
(1)变压器骨架(BOBBIN)规格的确认。
(2)不用的引脚剪去时,应在未绕线前先剪掉,以防绕完线后再剪除时会刮伤线或剪错脚,而且可以避免绕线时缠错脚位。
(3)确认骨架完整,不得有破损和裂缝。
(4)将骨架正确插入治具,一般特殊标记为引脚1(PIN 1),如果图面无注明,则引脚1朝机器。
(5)须包醋酸布的先依工程图要求包好,紧靠骨架的两侧,再在指定的引脚上先缠线(或先钩线)后开始绕线,原则上绕线应在指定的范围内绕线。
2、绕线方式
(1)绕线方式
根据变压器要求不同,绕线的方式大致可分为以下几种:
一层密绕:布线只占一层,紧密的线与线间没有空隙,整齐的绕线如图3a所示。

均等绕:在绕线范围内以相等的间隔进行绕线;间隔误差在20%以内可以允收。
多层密绕:在一个绕组一层无法绕完,必须绕至第二层或二层以上,此绕法分为三种情况:

a. 任意绕:在一定程度上整齐排列,达到最上层时,布线已零乱,呈凹凸不平状况,这是绕线中最粗略的绕线方法。
b. 整列密绕:几乎所有的布线都整齐排列,但有若干的布线零乱(约占全体30%,圈数少的约占5%REF)。
c. 完全整列密绕:绕线至最上层也不零乱,绕线很整齐的排列,这是绕线中最难的绕线方法。

定位绕线:布线指定在固定的位置,一般分五种情况。
并绕:两根以上的线同时平行的绕同一组线,各自平行的绕,不可交叉,此绕法大致可分为四种情况。
(2)引线要领
飞线引线的长度按工程图要求控制,如需绞线,长度须多预留10%。套管须深入挡墙3mm以上。
3、注意事项
当起绕(START)和结束(FINISH)出入线在骨架的同一侧时,结束端回线前须贴一块横越胶布(CROSSOVER TAPE)作隔离。

出入线于使用,骨架的凹槽出线时,原则上以一线一凹槽方式出线,若同一引脚有多组可使用同一凹槽或相邻的凹槽出线,唯在焊锡及装套管时要注意避免短路。

绕线时需均匀整齐绕满骨架的绕线区为原则,除工程图面上有特别规定绕法时,则以图面为准。

变压器中有加铁氟龙套且有折回线时,其出入线所加之铁氟龙套管须与 骨架的凹槽口齐平(或至少达2/3高),并自骨架的凹槽出线以防止因套管过长造成拉力将线扯断。但若为L形引脚水平方向缠线,则套管应与 骨架边齐平(或至少2/3长)。

变压器中须加醋酸布作为档墙胶带时,其档墙胶带必须紧靠模型两边。为避免线包过胖及影响漏感过高,故要求2TS以上之醋酸布重叠不可超过5mm,包一圈之醋酸布只须包0.9T,留缺口以利于凡立水良好的渗入底层。醋酸布宽度择用与变压器安规要求有关,VED绕法ACT宽度3.2mm包两边且须加套管。

绕法:PIN端6mm/4.8mm/4.4mm/4mm;TOP端3mm/2.4mm/2.2mm/2mm时不须套管。绕线时铜线不可上档墙,若有套管,套管必须伸入档墙3mm以上。

二、高频变压器包铜箔
1、铜箔绕制工法
(1)铜箔的种类及在变压器中之作用
我们以铜箔的外形分有裸铜各背胶两种:铜箔表面有覆盖一层胶带的为背胶,反之为裸铜;以在变压器中的位置不同分为内铜和外铜,裸铜一般用于变压器的外铜、铜箔在变压器中一般起屏蔽作用,主要是减小漏感,激磁电流,在绕组所通过的电流过高时,取代铜线,起导体的作用。
(2)铜箔的加工
内铜箔一般加工方法:焊接引线→铜箔两端平贴于醋酸布中央→折回醋酸布(醋酸布须完全覆盖住焊点)→剪断醋酸布(铜箔两边须留1mm以上)。内铜飞宏加工方法、外铜加工方法。
2、变压器中使用铜箔的工法要求
铜箔绕法除焊点处必须压平外铜箔之起绕边应避免压在骨架转角处,须自骨架的中央处起绕,以防止第二层铜箔与第一层间因挤压刺破胶布而形成短路。
内铜片于层间作屏蔽绕组时,其宽度应尽可能涵盖该层之绕线区域面积,又厚度在0.025mm(1mil)以下时两端可免倒圆角,但厚度在 0.05mm(2mils)(含)以上之铜箔时两端则需以倒圆角方式处理。
铜箔须包正包平,不可偏向一边,不可上挡墙。焊外铜。
3、注意事项
(1)铜箔焊点依工程图,铜箔须拉紧包平,不可偏向一侧;

(2)点锡适量,焊点须光滑,不可带刺,点锡时间不可太长,以免烧坏胶带;
(3)在实物上,短路铜箔的厚度用0.64mm即可,而铜箔宽度只须要铜窗绕线宽度的一半。
三、高频变压器包胶带
包胶带的方式一般有以下几种:

注意:胶带须拉紧包平,不可翻起刺破,不可露铜线,最外层胶带不宜包得太紧,以免影响产品美观。
四、压脚
首先,将铜线理直理顺并缠在相应的脚上。然后,用斜口钳将铜线缠紧并压至脚底紧靠档墙,再剪除多余线头。最后,缠线圈数依线径根数而定。注意:铜线须紧贴脚根,预计焊锡后高度不会超过墩点;不可留线头,不可压伤脚,不可压断铜线,不能损坏模型。
另外,铜线过多的可绞线。
五、焊锡
1、焊锡作业步骤

(1)将产品整齐摆放;

(2)用夹子夹起一排产品;

(3)脚沾助焊剂;

(4)以白手捧刮净锡面;

(5)焊锡:立式模型镀锡时将脚垂直插入锡槽(卧式模型将脚倾斜插入焊锡槽),镀锡深度以锡面齐铜PIN底部为止。
2、要求
镀锡须均匀光滑,不可有冷焊,包焊,漏焊,连焊,氧焊或锡团。
六、组装铁心
1、铁心组装作业过程
(1)铁心确认:不可破损或变形;

(2)工程图规定须有气隙的铁心研磨,须加工的铁心;

(3)组装:如无特殊规定,卧式模型已研磨的铁心装初级端,立式模型已研磨的引脚端;

(4)铁心固定方式可以铁夹(CLIP)或三层胶布方式固定,且可在铁心接合处点环氧树脂胶(EPOXY)固定,点胶后须阴干半小时再置于120℃烤箱中烘烤一小时。包铁心的固定胶布须使用与线包颜色相同的胶布(图面特殊要求除外),厂家需符合UL规格。
七、高频变压器含浸
1、操作步骤 
操作要求如下:将产品整齐摆放于铁盘内。
调好绝缘漆(凡立水)浓度:0.915±0.04。
将摆好产品的铁盘放于含浸槽内。
启动真空含浸机,抽气至40~50cm/kg,放入绝缘漆,再抽气至65~75cm/kg,须连续抽真空,破真空3-5次,含浸10~15min,视产品无气泡溢出。
放气,放下绝缘漆,再反抽至65~75cm/kg一次,放气,待产品稍干后取出放置滤干车上阴干。
滤干10min以上,视产品无绝缘漆滴下。
烘干:先将烤箱温度调至80℃,预热1h再将温度调至100℃,烘烤2h最后将温度调至110℃,烘烤4h,拆样确认。
将产品取出烤箱。
冷却:用风扇送风加速冷却。
摆盘后送至生产线。
八、贴标签(或喷字)
首先,标签确认。检查标签内容是否正确,有无漏字错字,字迹是否清晰,检查标签是否过期。喷字时必须确认所设定的标签完全正确。
贴标签时,将产品初级朝同一方向整齐摆放,喷墨时应将产品之喷印面朝喷头,摆放于输送带上,产品必须放正。
另外,料号标签及危险标签须依图面所规定的置及方向盖印或黏贴。标示“DANGER(危险)”或“HIGH VOLTAGE(高压)”及闪电符号标签应贴付于变压器之上方中央位置。其贴示方向以“DANGER(危险)”箭头方向朝变压器原边绕组为作业要求。
九、外观
外观检查包括以下几个方面:
一是,确认产品是否完整:
模型是否有裂缝,是否断开;

铁心是否有破损;
胶带是否刺破;

套管是否有破损,是否过短;

是否剪错脚位。

二是,清除脏物:
含浸后变压器铁心四周不得残留余胶(绝缘漆固体状),以免变压器无法平贴PCB(印制电路板),或黏贴标签时无法平整;

清除铜渣锡渣;
卧式铁心在含浸绝缘漆后不能有倾斜现象(线包不可超出骨架);
合PCB;

有标有三点(STAND-OFF)的变压器,插入PCB时可允许三点平贴PCB即可;
铁心不可有松动现象;
脚须垂直光滑,不可有松动及断裂现象,且不能有刻痕;
引脚不可有弯曲变形或露铜氧化,间隔(PITCH)则以图面上规定或实套PC板为准,骨架的引脚长以图面上所规定为准;
检查焊锡是否完整;
检查标签是否正确,是否有贴错、贴反或漏贴;
检查打点是否清晰,位置是否正确,有无打错、打反或漏打;
不良品必须进行修补,无法修补方可报废;
胶带修补:最外层胶布破损造成线圈外露者,须加贴胶布完全覆盖住破损处,且加贴胶布之层数须与原规定最外层胶布之层数相同,并于涂绝缘漆后烘烤干始可。加贴之胶布其头尾端均须伸入铁心两侧内,且伸入铁心两侧的胶布长以不超过铁心的厚度为限。(胶布伸入至少达到2/3铁心厚)。
十、电气测试
电气测试主要包括以下三个方面:电感测试:测试主线圈的电感量。半成品测试时,须将电感值域范围适当缩小。
圈数测试:测试产品的圈数,相位即同名端和异名端。
高压测试。


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