高頻變壓器的線路圖如圖1所示。

 

圖1：高頻變壓器的線路圖

 

高頻變壓器的制作流程如圖2所示。

 

圖2：高頻變壓器的制作流程

 

高頻變壓器的制作大致包括以下十個過程，對每個過程的流程、工藝及注意事項作詳細的分析。

 

1.繞線

（1）材料確認

1）變壓器骨架（BOBBIN）規(guī)格的確認。

2）不用的引腳剪去時，應(yīng)在未繞線前先剪掉，以防繞完線后再剪除時會刮傷線或剪錯腳，而且可以避免繞線時纏錯腳位。

3）確認骨架完整，不得有破損和裂縫。

4）將骨架正確插入治具，一般特殊標(biāo)記為引腳1（PIN 1），如果圖面無注明，則引腳1朝機器。

5）須包醋酸布的先依工程圖要求包好，緊靠骨架的兩側(cè)，再在指定的引腳上先纏線（或先鉤線）后開始繞線，原則上繞線應(yīng)在指定的范圍內(nèi)繞線。

 

（2）繞線方式

1）繞線方式

根據(jù)變壓器要求不同，繞線的方式大致可分為以下幾種：

①一層密繞：布線只占一層，緊密的線與線間沒有空隙，整齊的繞線如圖3a所示。

②均等繞：在繞線范圍內(nèi)以相等的間隔進行繞線；間隔誤差在20%以內(nèi)可以允收，如圖3b所示。

 

圖3：繞線方式
 

③多層密繞：在一個繞組一層無法繞完，必須繞至第二層或二層以上，此繞法分為三種情況：

a）任意繞：在一定程度上整齊排列，達到最上層時，布線已零亂，呈凹凸不平狀況，這是繞線中最粗略的繞線方法。

b）整列密繞：幾乎所有的布線都整齊排列，但有若干的布線零亂（約占全體30%，圈數(shù)少的約占5%REF）。

c）完全整列密繞：繞線至最上層也不零亂，繞線很整齊的排列，這是繞線中最難的繞線方法。

④定位繞線：布線指定在固定的位置，一般分五種情況，如圖4所示。

 

圖4：定位繞線

 

⑤并繞：兩根以上的線同時平行的繞同一組線，各自平行的繞，不可交叉，此繞法大致可分為四種情況，如圖5所示。

 

圖5：并繞方式

 

2）引線要領(lǐng)：

飛線引線的長度按工程圖要求控制，如需絞線，長度須多預(yù)留10%。套管須深入擋墻3mm以上，如圖6所示。

 

圖6：飛線和引線示意圖

 

3）注意事項：

①當(dāng)起繞（START）和結(jié)束（FINISH）出入線在骨架的同一側(cè)時，結(jié)束端回線前須貼一塊橫越膠布（CROSSOVER TAPE）作隔離。

②出入線于使用，骨架的凹槽出線時，原則上以一線一凹槽方式出線，若同一引腳有多組可使用同一凹槽或相鄰的凹槽出線，唯在焊錫及裝套管時要注意避免短路。

③繞線時需均勻整齊繞滿骨架的繞線區(qū)為原則，除工程圖面上有特別規(guī)定繞法時，則以圖面為準(zhǔn)。

④變壓器中有加鐵氟龍?zhí)浊矣姓刍鼐€時，其出入線所加之鐵氟龍?zhí)坠茼毰c 骨架的凹槽口齊平（或至少達2/3高），并自骨架的凹槽出線以防止因套管過長造成拉力將線扯斷。但若為L形引腳水平方向纏線，則套管應(yīng)與 骨架邊齊平（或至少2/3長），如圖7所示。

 

圖7：套管的長度示意圖

 

⑤變壓器中須加醋酸布作為檔墻膠帶時，其檔墻膠帶必須緊靠模型兩邊。為避免線包過胖及影響漏感過高，故要求2TS以上之醋酸布重疊不可超過5mm，包一圈之醋酸布只須包0.9T，留缺口以利于凡立水良好的滲入底層。醋酸布寬度擇用與變壓器安規(guī)要求有關(guān)，VED繞法ACT寬度3.2mm包兩邊且須加套管。繞法：PIN端6mm/4.8mm/4.4mm/4mm；TOP端3mm/2.4mm/2.2mm/2mm 時不須套管。繞線時銅線不可上檔墻，若有套管，套管必須伸入檔墻3mm以上。

 

2.包銅箔

（1）銅箔繞制工法

1）銅箔的種類及在變壓器中之作用：我們以銅箔的外形分有裸銅各背膠兩種：銅箔表面有覆蓋一層膠帶的為背膠，反之為裸銅；以在變壓器中的位置不同分為內(nèi)銅和外銅，裸銅一般用于變壓器的外銅、銅箔在變壓器中一般起屏蔽作用，主要是減小漏感，激磁電流，在繞組所通過的電流過高時，取代銅線，起導(dǎo)體的作用。

2）銅箔的加工

①內(nèi)銅箔一般加工方法：焊接引線→銅箔兩端平貼于醋酸布中央→折回醋酸布（醋酸布須完全覆蓋住焊點）→剪斷醋酸布（銅箔兩邊須留1mm以上），如圖8所示。

 

圖8：內(nèi)銅箔加工示意圖

 

②內(nèi)銅飛宏加工方法如圖9所示。

 

圖9：內(nèi)銅飛宏加工方法

 

③外銅加工方法如圖10所示。

 

圖10：外銅加工方法

 

（2）變壓器中使用銅箔的工法要求

1）銅箔繞法除焊點處必須壓平外銅箔之起繞邊應(yīng)避免壓在骨架轉(zhuǎn)角處，須自骨架的中央處起繞，以防止第二層銅箔與第一層間因擠壓刺破膠布而形成短路，如圖11所示。

 

圖11：使用銅箔的工法要求

 

2）內(nèi)銅片于層間作屏蔽繞組時，其寬度應(yīng)盡可能涵蓋該層之繞線區(qū)域面積，又厚度在0.025mm（1mil）以下時兩端可免倒圓角，但厚度在 0.05mm（2mils）（含）以上之銅箔時兩端則需以倒圓角方式處理。

3）銅箔須包正包平，不可偏向一邊，不可上擋墻，如圖12所示。

 

圖12：包銅箔的示意圖

 

4）焊外銅，如圖13所示。

 

圖13：焊接外銅的示意圖

 

（3）注意事項

1）銅箔焊點依工程圖，銅箔須拉緊包平，不可偏向一側(cè)；

2）點錫適量，焊點須光滑，不可帶刺，點錫時間不可太長，以免燒壞膠帶；

3）在實物上，短路銅箔的厚度用0.64mm即可，而銅箔寬度只須要銅窗繞線寬度的一半。
 

3.包膠帶

包膠帶的方式一般有以下幾種，如圖14所示。

 

圖14：包膠帶的方式

 

注意：膠帶須拉緊包平，不可翻起刺破，不可露銅線，最外層膠帶不宜包得太緊，以免影響產(chǎn)品美觀。

壓線膠帶的貼法如圖15所示。

 

圖15：壓線膠帶的貼法

 

4. 壓腳

1）將銅線理直理順并纏在相應(yīng)的腳上；

2）用斜口鉗將銅線纏緊并壓至腳底緊靠檔墻；

3）剪除多余線頭；

4）纏線圈數(shù)依線徑根數(shù)而定，如圖16所示。

 

圖16：壓腳方式

 

注意：銅線須緊貼腳根，預(yù)計焊錫后高度不會超過墩點；不可留線頭，不可壓傷腳，不可壓斷銅線，不能損壞模型。

 

另外，銅線過多的可絞線，如圖17所示。

 

圖17：絞過多的銅線

 

5. 焊錫

（1）焊錫作業(yè)步驟

1）將產(chǎn)品整齊擺放；

2）用夾子夾起一排產(chǎn)品；

3）腳沾助焊劑；

4）以白手捧刮凈錫面；

5）焊錫：立式模型鍍錫時將腳垂直插入錫槽（臥式模型將腳傾斜插入焊錫槽），鍍錫深度以錫面齊銅PIN底部為止，如圖18所示。

 

圖18：焊錫的示意圖

 

（2）要求

鍍錫須均勻光滑，不可有冷焊，包焊，漏焊，連焊，氧焊或錫團，焊錫的標(biāo)準(zhǔn)如圖19所示。錫焊的要求如下：

 

圖19：焊錫的標(biāo)準(zhǔn)

 

1）引腳為垂直引腳時，可留錫尖，但錫尖長不超過1.5mm。

2）引腳為L形引腳時且為水平方向纏線時，在水平方向的引腳不可留錫尖，垂直方向引腳可留錫尖且錫尖長不可超過1.5mm。

3）PVC線之裸線部份（多股線）不可有刻痕及斷股，且錫焊后不可有露銅或沾膠，或沾有其它雜質(zhì)。

4）助焊劑（FLUX）須使用中性溶劑。

5）錫爐度須保持在450～500℃之間，錫焊時間因線徑不同而異，如下：AWG#30號線以上1～2s；AWG#21～AWG#29號線2～3s；AWG#20號線以下3～5s。

6）錫爐用錫條，其錫鉛比例標(biāo)準(zhǔn)為60/40。每月須加一次新錫約1/3錫爐量。

7）焊一次錫面須刮凈再第二次。

8）每周清洗錫爐一次并加新錫至錫爐滿為止。

 

（3）注意事項

1）白包模型含錫油多，錫焊時間不可過長。

2）塑料模型不耐高溫，易產(chǎn)生包焊或引腳移位。

3）不可燒壞膠帶，三層絕緣線須先脫皮后鍍錫；

4）焊點之間最小間隙須在0.5mm以上，如圖20所示。

 

圖20：焊點之間的距離要求

 

6.組裝鐵心

（1）鐵心組裝作業(yè)過程

1）鐵心確認：不可破損或變形；

2）工程圖規(guī)定須有氣隙的鐵心研磨，須加工的鐵心；

3）組裝：如無特殊規(guī)定，臥式模型已研磨的鐵心裝初級端，立式模型已研磨的引腳端；

4）鐵心固定方式可以鐵夾（CLIP）或三層膠布方式固定，且可在鐵心接合處點環(huán)氧樹脂膠（EPOXY）固定，點膠后須陰干半小時再置于120℃烤箱中烘烤一小時。包鐵心的固定膠布須使用與線包顏色相同的膠布（圖面特殊要求除外），廠家需符合UL規(guī)格。組裝過程如圖21所示。

 

圖21：組裝變壓器過程示意圖

 

注意：鐵心膠布起繞處與結(jié)束處；立式起繞于引腳端中央，結(jié)束于中央；臥式起繞于引腳1，結(jié)束于引腳1。有的銅箔則起繞于焊接點，結(jié)束于焊接點。

 

（2）組裝鐵心之注意事項

1）組裝鐵心時，不同材質(zhì)的鐵心不可組裝在同一產(chǎn)品上；

2）有加氣隙（GAP）之變壓器與電感器，其氣隙（GAP）方式須依照圖面所規(guī)定的氣隙（GAP）方法，放于GAP中之材質(zhì)須能耐溫130℃以上，且有材質(zhì)證明者或是鐵心經(jīng)加工研磨處理；

3）無論是有加氣隙或無加氣隙的鐵心組合，鐵心與鐵心接觸面都需保持清潔，否則在含浸作業(yè)后電感值會因而下降；

4）包鐵心的膠布寬度規(guī)定，以實物外觀為優(yōu)先著眼，次以鐵新寬減膠布寬空隙約0.3mm~0.7mm為最佳。

 

7.含浸

 

（1）操作步驟  

操作過程如圖22所示，操作要求如下：

 

圖22：含浸過程示意圖

 

1）將產(chǎn)品整齊擺放于鐵盤內(nèi)。

2）調(diào)好絕緣漆（凡立水）濃度：0.915±0.04。

3）將擺好產(chǎn)品的鐵盤放于含浸槽內(nèi)。

4）啟動真空含浸機，抽氣至40~50cm/kg，放入絕緣漆，再抽氣至65~75cm/kg，須連續(xù)抽真空，破真空3-5次，含浸10~15min，視產(chǎn)品無氣泡溢出。

5）放氣，放下絕緣漆，再反抽至65~75cm/kg一次，放氣，待產(chǎn)品稍干后取出放置濾干車上陰干。

6）濾干10min以上，視產(chǎn)品無絕緣漆滴下。

7）烘干：先將烤箱溫度調(diào)至80℃，預(yù)熱1h再將溫度調(diào)至100℃，烘烤2h最后將溫度調(diào)至110℃，烘烤4h，拆樣確認。

8）將產(chǎn)品取出烤箱。

9）冷卻：用風(fēng)扇送風(fēng)加速冷卻。

10）擺盤后送至生產(chǎn)線。

 

（2）注意事項

1）絕緣漆與稀薄劑調(diào)配比例為2：1

2）放入絕緣漆時，絕緣漆高度以完全淹沒產(chǎn)品為準(zhǔn)，但絕緣漆不可上銅腳（特殊機種除外）。

8. 貼標(biāo)簽（或噴字）

1）標(biāo)簽確認：檢查標(biāo)簽內(nèi)容是否正確，有無漏字錯字，字跡是否清晰，檢查標(biāo)簽是否過期。噴字時必須確認所設(shè)定的標(biāo)簽完全正確，如圖23所示。

 

圖23：標(biāo)簽包含的內(nèi)容

 

2）貼標(biāo)簽時，將產(chǎn)品初級朝同一方向整齊擺放，噴墨時應(yīng)將產(chǎn)品之噴印面朝噴頭，擺放于輸送帶上，產(chǎn)品必須放正。

3）貼標(biāo)簽：料號標(biāo)簽及危險標(biāo)簽須依圖面所規(guī)定的置及方向蓋印或黏貼。標(biāo)示“DANGER（危險）”或“HIGH VOLTAGE（高壓）”及閃電符號標(biāo)簽應(yīng)貼付于變壓器之上方中央位置。其貼示方向以“DANGER（危險）”箭頭方向朝變壓器原邊繞組為作業(yè)要求，如圖24所示。

 

圖24：標(biāo)簽示意圖

 

（4）注意事項：標(biāo)簽須貼正貼平，貼完后須用手單擊，使之與產(chǎn)品完全接觸；標(biāo)簽不可貼錯、貼反、貼歪或漏貼。

 

9. 外觀

 

外觀檢查包括以下幾個方面的內(nèi)容：

 

（1）確認產(chǎn)品是否完整 

1）模型是否有裂縫，是否斷開；

2）鐵心是否有破損；

3）膠帶是否刺破；

4）套管是否有破損，是否過短；

5）是否剪錯腳位。

 

（2）清除臟物

1）含浸后變壓器鐵心四周不得殘留余膠（絕緣漆固體狀）以免變壓器無法平貼PCB（印制電路板），或黏貼標(biāo)簽時無法平整；

2）清除銅渣錫渣。

（3）臥式鐵心在含浸絕緣漆后不能有傾斜現(xiàn)象（線包不可超出骨架）。

（4）合PCB

有標(biāo)有三點（STAND-OFF）的變壓器，插入PCB時可允許三點平貼PCB即可。

（5）鐵心不可有松動現(xiàn)象。

（6）腳須垂直光滑，不可有松動及斷裂現(xiàn)象，且不能有刻痕。

（7） 引腳不可有彎曲變形或露銅氧化，間隔（PITCH）則以圖面上規(guī)定或?qū)嵦譖C板為準(zhǔn)，骨架的引腳長以圖面上所規(guī)定為準(zhǔn)。

（8）檢查焊錫是否完整。

（9）檢查標(biāo)簽是否正確，是否有貼錯、貼反或漏貼。

（10）檢查打點是否清晰，位置是否正確，有無打錯、打反或漏打。

（11）不良品必須進行修補，無法修補方可報廢。

（12）膠帶修補：最外層膠布破損造成線圈外露者，須加貼膠布完全覆蓋住破損處，且加貼膠布之層數(shù)須與原規(guī)定最外層膠布之層數(shù)相同，并于涂絕緣漆后烘烤干始可。加貼之膠布其頭尾端均須伸入鐵心兩側(cè)內(nèi)，且伸入鐵心兩側(cè)的膠布長以不超過鐵心的厚度為限。（膠布伸入至少達到2/3鐵心厚）。

 

10.電氣測試

 

電氣測試主要包括以下三個方面的內(nèi)容：

（1）電感測試：測試主線圈的電感量。半成品測試時，須將電感值域范圍適當(dāng)縮小。

（2）圈數(shù)測試：測試產(chǎn)品的圈數(shù)，相位即同名端和異名端。

（3）高壓測試。

 

來源：機械工業(yè)出版社 本文截選自：《開關(guān)電源原理與分析》