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作者：徐振德、蔣大維

江陰市星火電子科技有限公司

摘要：

電子變壓器主要分為工頻電源變壓器和開關(guān)電源變壓器兩種，而開關(guān)電源變壓器相對(duì)于工頻電源變壓器，其效率高、穩(wěn)定性好、體積小，同時(shí)節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)普遍被大眾接受，所以現(xiàn)在一些精密的設(shè)備儀器都在使用開關(guān)電源，而開關(guān)電源變壓器又是開關(guān)電源中的核心器件，所以頗受大家關(guān)注?，F(xiàn)在有很多中小企業(yè)都在生產(chǎn)、使用開關(guān)電源，但很多并沒有獨(dú)立的去設(shè)計(jì)開關(guān)電源，很多企業(yè)都是采用借鑒較大公司的開關(guān)電源，那么其開關(guān)電源所使用的開關(guān)電源變壓器很有可能就從原先的開關(guān)電源上拆卸下來發(fā)樣給變壓器廠家進(jìn)行復(fù)制生產(chǎn)。由于發(fā)樣的開關(guān)電源變壓器往往數(shù)量不會(huì)很多，所以變壓器廠家必須小心翼翼對(duì)變壓器進(jìn)行測(cè)試解剖，一旦弄壞，往往就不能準(zhǔn)確的測(cè)試出變壓器的結(jié)構(gòu)及參數(shù)，浪費(fèi)雙方的人力、時(shí)間及金錢，所以本文就和大家探討在變壓器解剖之前如何準(zhǔn)確有效地測(cè)試開關(guān)電源變壓器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而保證解剖之后的數(shù)據(jù)正確，并進(jìn)行生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：

開關(guān)電源變壓器、變壓器結(jié)構(gòu)、變壓器參數(shù)

正文：

電子變壓器主要有兩類，一種是工頻電源變壓器，又叫做線性變壓器，這種變壓器往往匝數(shù)很多，體積較大，易于測(cè)試、分析，同時(shí)客戶一般不會(huì)要求一模一樣，所以變壓器廠家一般不會(huì)對(duì)工頻電源變壓器進(jìn)行解剖，直接進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)就可以了。

而開關(guān)電源變壓器不像工頻電源變壓器是個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，獨(dú)立的電源，它雖然是開關(guān)電源中的核心器件，但也是依附在開關(guān)電源PCB上的一員，所以說，變壓器廠家無法對(duì)開關(guān)電源變壓器性能測(cè)試，也就是不能通過測(cè)試開關(guān)電源變壓器而知道這個(gè)開關(guān)電源的輸入、輸出功率、頻率等參數(shù)。那么變壓器生產(chǎn)廠商如何處理呢？

一般只有一個(gè)辦法，那就是復(fù)制，盡可能原版不動(dòng)的復(fù)制客戶的樣品。我們要做的是盡可能快速、有效的復(fù)制客戶的樣品。如何快速、有效的復(fù)制客戶的樣品，就是本文探討的重點(diǎn)。上面摘要已經(jīng)說明，客戶往往不會(huì)給你太多的變壓器樣品，特別是比較貴重的開關(guān)電源，客戶把變壓器拆給你已經(jīng)是對(duì)你很大的信任了，如果你處理不善，把這個(gè)樣品弄壞了，那可想而知，也就失去了客戶的信任。當(dāng)然即使客戶多給你幾只樣品，那也很有可能由于你的疏忽，導(dǎo)致樣品測(cè)試及解剖的失敗，其中的關(guān)鍵，就是本文所探討的。

1、變壓器結(jié)構(gòu)：

圖1：典型開關(guān)電源變壓器結(jié)構(gòu)，左為外部結(jié)構(gòu)，右為內(nèi)部結(jié)構(gòu)

工欲善其事，必先利其器，我們要復(fù)制變壓器，首先要了解變壓器的結(jié)構(gòu)。一般的開關(guān)電源變壓器由6部分構(gòu)成（見圖1）：1、磁芯：變壓器電磁轉(zhuǎn)換的核心組件，開關(guān)電源變壓器通常使用鐵氧體磁芯，鐵氧體磁芯又以PC40 最為常見；2、骨架：變壓器的載體；3、繞組：通常是漆包銅線，電流大，漆包線粗、電阻小，電流小，漆包線細(xì)，電阻大；4、端空：又叫做擋墻，增加變壓器的爬電距離，變壓器的安規(guī)很重要；5、絕緣膠帶：增加繞組間的耐壓，一般耐壓要求高，膠帶圈數(shù)就多，根據(jù)膠帶的質(zhì)量，膠帶層數(shù)通常取500V-1000V/層。6、其余輔料：如凡立水（增強(qiáng)變壓器強(qiáng)度及耐壓）、錫（變壓器針腳和漆包線連接）。

2、定義變壓器針腳位

開關(guān)電源變壓器針腳一般比較多，為了方便測(cè)試，我們通常要給變壓器的針腳進(jìn)行定位，這個(gè)根據(jù)每個(gè)人的習(xí)慣而定，當(dāng)然你要記得你的針腳定位，不能錯(cuò)亂。下面參考我公司所習(xí)慣的變壓器針腳定位。見圖2，以骨架EPC19-5+6為例，變壓器針腳向下，平放于桌子上，俯視變壓器，左上角的針腳定義為1腳，依次從上往下，從左到右，循環(huán)定義1-11腳。

圖2：EPC19骨架腳位定義，很多骨架上面都會(huì)有個(gè)斜口或者圓點(diǎn)，這個(gè)可以作為明顯的標(biāo)記

圖3是開關(guān)電源變壓器EE13/5+5的腳位示意圖，及它的斜口及圓點(diǎn)，一般都認(rèn)為是1腳。

圖3：EE13-5+5骨架腳位定義

3、變壓器測(cè)試要點(diǎn)：

1、同名端：開關(guān)電源變壓器的測(cè)試重點(diǎn)，同名端錯(cuò)誤，變壓器不能正常工作；

2、直流電阻：用做輔助參考；

3、電感量：電感量是開關(guān)電源變壓器的重要參數(shù)，電感量不正確，變壓器無法工作，當(dāng)然有的開關(guān)電源變壓器不要求電感量，但在不知道客戶變壓器要求時(shí)，還是要求測(cè)試電感量；

4、漏感：漏感大小，是變壓器繞制工藝的指標(biāo)。

4、變壓器全面測(cè)試，類似于全身檢查：

為了方便說明，隨機(jī)抽取一只我們公司EE13-5+5的開關(guān)電源變壓器說明，見圖4。

圖4：變壓器EE13-5+5

5、測(cè)試變壓器的繞組關(guān)系：

調(diào)節(jié)電橋至電感檔，頻率電壓設(shè)置為1KHZ,0.3V，用電橋測(cè)試變壓器每組通斷，即是測(cè)試變壓器有幾組繞組，凡是相通的，必定有一定的感值。

見圖4：EE13變壓器，先看它的腳位，是否有漆包線，沒有漆包線的針腳做為空腳，不用考慮，如上圖，變壓器針腳1、3、4、5、6、8、10上有漆包線，其余為空腳。

然后我們來測(cè)試，具體方法為

5.1、一表筆搭接1腳，另一只表筆依次搭接其余3、4、5、6、8、10腳位，凡是相通的，可以記為一個(gè)繞組，如圖5所示。

我們測(cè)試出來1-3腳相通，則標(biāo)示為圖6：并記下此繞組的電感量為3.007mH，再用高精度萬用表測(cè)試本繞組內(nèi)阻為4.85Ω。

圖5                                    圖6

5.2、如圖7，再從4腳開始，重復(fù)1步驟動(dòng)作，如下圖 一直到8腳，循環(huán)完畢，可以測(cè)試出變壓器的繞組關(guān)系。

圖7                      圖8

5.3、如圖8，測(cè)試到4、5、6三個(gè)腳位，發(fā)現(xiàn)兩兩相通，L4-5=10.29uH、L4-6=88uH、L5-6=40.1uH, 4抽頭，5抽頭，6抽頭，以上三種關(guān)系都有可能成立，默認(rèn)以4腳為起始段，那么他們的關(guān)系有如圖9-11可能：

圖9:5腳為中軸抽頭

圖10:4腳為中軸抽頭

圖11:6腳為中軸抽頭

5.4、解決方案：D一種方法：看4、5、6三腳位漆包線股數(shù)，哪個(gè)腳位漆包線股數(shù)多，一般就有可能是抽頭；第二種方法，測(cè)試電阻法，測(cè)試這三個(gè)關(guān)系的直流電阻：測(cè)試結(jié)果如下：R4-5=0.0315Ω、R4-6=0.092Ω、R5-6=0.0613Ω。明顯R4-6= R4-5+ R5-6，那么5很明顯就是抽頭，就是上圖的D一種情況。

5.5、重復(fù)上述方法，把變壓器全部腳位測(cè)試完畢如下，結(jié)果見圖12。

圖12：測(cè)試完的變壓器繞線圖

5.6、判斷變壓器的同名端關(guān)系

圖13

根據(jù)AL=L1/N2=L2/N2來判斷變壓器的同名端，見圖13，用短路夾（或者短接線）短接3-4腳，測(cè)試1-5腳的電感量L1-5，如果L1-5的電感量比L1-3和L4-5中最大的電感量還要大。（即是L1-3=3.007mH，而短路測(cè)試電感量為3.39mH），那么3、4腳就是異名端，那*就要標(biāo)在1腳上面。

如果L1-5的電感量比L1-3和L4-5中最小的電感量還要小。（即是L4-5），那么3、4腳就是同名端，那*就要標(biāo)在3腳上面。

測(cè)算同名端的速記口訣為：

兩個(gè)繞組，短接任意兩腳，測(cè)試其余兩腳，如果測(cè)試出電感量比這兩個(gè)繞組中最大的電感量還要大，則短接兩腳為異名端。如果測(cè)試出電感量比這兩個(gè)繞組中最小的電感量還要小，則短接兩腳為同名端。

我們根據(jù)上述記口訣，最終測(cè)試同名端為圖14：

圖14：變壓器測(cè)試的同名端

5.7、測(cè)試變壓器主電感

根據(jù)上圖，基本上可以判斷1-3為主繞組，用不同的頻率測(cè)試主電感量的變化，開關(guān)電源變壓器正常使用PC40或者等同的材質(zhì)，所以正常的磁芯在500KHZ以下的頻率，電感量變化幅度極小，若發(fā)生較大變化，那么磁芯就要考慮是高導(dǎo)的磁芯，要么變壓器質(zhì)量有問題，要么是一種特殊變壓器，要及時(shí)和客戶溝通。

5.8、測(cè)試變壓器漏感

圖15：變壓器測(cè)試漏感

見圖15，短接4-10腳，用電感表（100K,0.3V）測(cè)試1-3腳的電感量為34.21uH，即是測(cè)試變壓器的漏感，這個(gè)做為以后變壓器樣品的參照。

至此，開關(guān)電源變壓器的整體結(jié)構(gòu)參數(shù)就算測(cè)試出來了，見圖16。

圖16

本文和大家探討了在不破壞開關(guān)變壓器的情況下如何準(zhǔn)確有效的測(cè)試其結(jié)構(gòu)參數(shù)，希望對(duì)大家有用，當(dāng)然開關(guān)電源變壓器最終還是需要解剖的，解剖完的結(jié)構(gòu)再和我們測(cè)試的參數(shù)相互印證，從而保證開關(guān)電源變壓器的參數(shù)準(zhǔn)確。