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高频变压器制作工艺规范

作者:薹戈电子点击:665 发布时间:2022-12-08

  关于高频变压器,相信大家都有所了解,它是在开关电源中,一个重要的组成部分,高频变压器制作工艺是否规范,直接影响到安规认证能否通过,也影响到电源的性能及EMC测试。下面分步骤讲一下高频变压器的生产制作规范:

高频变压器

  绕线

  1、材料确认

  1.1 Bobbin 规格的确认。

  1.2 不用的 Pin 需剪去时,应在未绕线前先剪掉,以防绕完线后再剪除时会刮伤 WIRE 或剪错脚, 而且可以避免绕线时缠错脚位。

  1.3 确认 Bobbin 完整:不得有破损和裂缝。

  1.4 将 Bobbin 正确插入治具,一般特殊标记为 1 脚(斜角为 Pin 1) ,如果图面无注明,则 1 脚朝 机器。

  1.5 须包醋酸布的先依工程图要求包好,紧靠 Bobbin 两侧,再在指定的 Pin 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

  根据变压器要求不同,绕线的方式大致可分为以下几种:

  2.1 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。 (如下图)

  2.2 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。 (如下图)

  2.3 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,布线已凌乱,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, 绕线很整齐的排列着, 这是绕线中最难的绕线方 法。

  2.4 定位绕线:布线指定在固定的位置,一般分五种情况 (如下图 )

  2.5 并绕:两根以上的 WIRE 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: (如下图)

  3、注意事项:

  3.1 当起绕(START) 和结束(FINISH) 出入线在 Bobbin 同一侧时,结束端回线前须贴一块横越 胶布(CROSS OVER Tape) 作隔离。

  3.2 出入线于使用 Bobbin 的凹槽出线时,原则上以一线一凹槽方式出线,若同一 Pin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。

  3.3 绕线时需均匀整齐绕满 Bobbin 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。

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

  3.5 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 Bobbin 两边。为避免线包过胖 及影响漏感过高,故要求 2TS 以上的醋酸布重迭不可超过 5mm,包一圈的醋酸布只须包 0.9T,留缺口以利于凡立水良好的渗入底层。醋酸布宽度选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 TUBE。绕法: Pin 端 6mm/4.8mm/4.4mm/4mm; TOP 端 3mm/2.4mm/2.2mm/2mm 时不须 TUBE。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。

  4、引线要领:

  4.1 飞线引线 4.1.1 引线、长度长度按工程程图要求控制,如须绞线,长度须多预留 10%。 4.1.2 套管须深入挡 墙 3mm 以上。 (如下图 )

  包铜箔

  1、铜箔绕制工法

  1.1 铜箔的种类及在变压器中的作用;

  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 Tape 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。

  1.2 铜箔的加工。

  A、内铜箔一般加工方法 A: 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) 剪断酣酸布(铜箔两边须留 1mm 以上) 。 (如下图 )

  2、变压器中使用铜箔的工法要求:

  a. 铜箔绕法除焊点处必须压平外铜箔的起绕边应避免压在 Bobbin 转角处,须自 Bobbin 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。 (如下图)

  b. 内铜片于层间作 Shielding绕组时,其宽度应尽可能涵盖该层的绕线区域面积, 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)以上的铜箔时两端则需 以倒圆角方式处理。 c. 铜箔须包正包平,不可偏向一边,不可上挡墙。 (如下图 )

  d. 焊外铜(如下图)

  Note: 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。点锡时间不可太可,以免烧坏胶带。

  3、实际上,短路铜箔的厚度用 0.64mm 即可,而铜箔宽度只需要铜窗绕线宽度的一半。

  包胶带

  1、包胶带的方式一般有以下几种。 (如下图 )

  Note: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。

  压脚

  1、压脚作业

  1.1 将铜线理直理顺并缠在相应的脚上。

  1.2 压脚:用斜口钳将铜线缠紧并压至脚底紧靠档墙。

  1.3 剪除多余线头。

  1.4 缠线圈数依线径根数而定。 (如下图 )

  Note: 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,可压伤脚, 不可压断铜线,不 能损坏 Bobbin。

  1.5 铜线过多的可绞线。 (如下图)

  1.6 0.8T 的缠线标准如下图所示。

  焊锡

  1、焊锡作业步骤:

  1.1 将产品整齐摆放。

  1.2 用夹子夹起一排产品。

  1.3 Pin 脚沾助焊剂;

  1.4 以白手捧刮凈锡面。

  1.5 焊锡:立式 Bobbin 镀锡时将脚垂直插入锡槽(卧式 Bobbin 将脚倾斜插入焊锡槽) , 镀锡深度以 锡面齐 Pin 底部为止。 (如下图)

  2、完毕确认。

  2.1 镀锡须均匀光滑,不可有冷焊,包焊,漏焊,连焊,氧焊或锡团(如下图 ) 。

  A. Pin 脚为 I Pin(垂直 Pin) 时,可留锡尖但锡尖长不超过 1.5mm。

  B. 留锡尖,垂直方向 Pin 脚可留锡尖且锡尖长不可超过 1.5mm。

  C. PVC 线的裸线部分(多股线) 不可有刻痕及断股,且焊锡后不可有露铜或沾胶,或 沾有其它杂质(如保丽龙……)

  D. 助焊剂(FLUX) 须使用中性溶剂。

  E. 锡炉度须保持在 450°C~500°C 之间,焊锡时间因线径不同而异,如下: a. AWG#30 号线以 上(AWG#30, AWG#3※。 ) 1~2 秒。 b. AWG#21~ AWG#29 号线 ……。 ) 2~3 秒。 c. AWG#20 号线以下(如 AWG20, AWG19) 3~5 秒。

  F. 锡炉用锡条,其锡铅比例标准为 60/40。每月须加一次新锡约 1/3 锡炉量。

  G. 每焊一次浸入产品的锡面须保持干净。

  H. 每月清洗锡炉一次并加新锡至锡炉满为止。

  Note: 1、白包 Bobbin 含锡油多,焊锡时间不可过长。

  2、塑料 Bobbin 不耐高温,易产生包焊或 Pin 移位。

  3、不可烧(烫)坏胶带。

  4、三层绝缘线须先脱皮后镀锡。

  5、焊点之间最小间隙须在 0.5mm 以上。 (如下图)

  组装磁芯

  1、铁芯组装作业

  1.1 Core 确认:不可破损或变形。

  1.2 工程图规定须有 Gap 的 Core 要研磨,须加工 Core 的要先加工。

  1.3 组装:如无特殊规定,卧式 Bobbin 已研磨的铁芯装初级端,立式 Bobbin 已研磨的 Pin 端。

  1.4 铁芯固定方式可以铁夹(CLIP) 或三层胶布(Tape) ) 方式固定,且可在铁芯接合处点 Epoxy 胶固 定,点胶后须阴干半小时再置于 120°C 烤箱中烘烤一小时。包铁芯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。

  Note: 铁芯胶布起绕处与结束处;立式起绕于 Pin 端中央,结束于 Pin 端 Core边缘;卧式起绕于 Pin1,结束于 Pin1 侧 Core 边缘。有加 Copper 则起绕于焊接点,结束于焊接点处。

  2、组装 Core 的注意事项。 2.1 组装 Core 时,不同材质的 Core 不可组装在同一产品上。

  2.2 有加气隙(Gap) 的变压器与电感器,其气隙(Gap) 方式须依照图面所规定的气隙 (Gap) 方行, 放于 Gap 中的材质须能耐温 130°C 以上,且有材质证明者或是铁芯经加工研磨处理。

  2.3 无论是有加 Gap 或无加 Gap 的铁芯组合,铁芯与铁芯接触面都需保持清洁,否则在含浸作 业后 L 值会下降。

  2.4 包铁芯的胶布宽度规定,以实物外观为优先着眼,次以铁芯宽减胶布宽空隙约 0.5mm~2mm 为最佳。

  然后经过含浸贴标签,外观检查,电气测试后就完成整个制作过程。


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