高频变压器用什么漆包线（开关电源磁件基础）
漆包线是一种带绝缘层的导电金属线，用于绕制工频变压器、高频变压器、电动机 和发电机的绕组。其作用是通过感应电流来产生磁场(或通过切割磁力线来产生感应电 流)，实现电能与磁能的互相转换。漆包线的表面有一层均匀的漆膜，光滑柔软，绝缘 性能好，便于手工或自动化绕制，成本低廉。漆包线的线径均指裸导线。目前国内常用 的是QQ型高强度漆包线。
国内外漆包线规格对照见表4-4-1。我国采用公制线规。表中的AWG为美制线 规，SWG为英制线规，其线号愈大，导线愈细。欧美国家常用“圆密耳” (circULar mil)作导线横截面积单位，换算关系为1mm2＝1980圆密耳。
表4-4-1 国内外漆包线规格对照表
|
公制裸线线径 (mm)① |
近似美制线规 AWG |
近似英制线规 SWG |
QQ—l型最大外径 (mm) |
裸线横截面积 (mm2) |
每厘米可绕匝数 (匝/cm)② |
|
0.050 |
43 |
47 |
0.065 |
0.00196 |
153.8 |
|
0.060 |
42 |
46 |
0.080 |
0.00283 |
125.0 |
|
0.070 |
41 |
45 |
0.090 |
0.00385 |
111.1 |
|
0.080 |
40 |
44 |
0.100 |
0.00503 |
100.0 |
|
0.090 |
39 |
43 |
0.110 |
0.00636 |
90.9 |
|
0.100 |
38 |
42 |
0.125 |
0.00785 |
80.0 |
|
0.110 |
37 |
41 |
0.135 |
0.00950 |
74.0 |
|
0.130 |
36 |
39 |
0.155 |
0.01327 |
64.5 |
|
0.140 |
35 |
- |
0.165 |
0.01539 |
60.6 |
|
0.160 |
34 |
37 |
0.190 |
0.02011 |
52.6 |
|
0.180 |
33 |
— |
0.210 |
0.02545 |
47.6 |
|
0.200 |
32 |
35 |
0.230 |
0.03142 |
43.4 |
|
0.230 |
31 |
- |
0.265 |
0.04115 |
37.7 |
|
0.250 |
30 |
33 |
0.290 |
0.04909 |
34.3 |
|
0.290 |
29 |
31 |
0.330 |
0.06605 |
30.3 |
|
0.330 |
28 |
30 |
0.370 |
0.08553 |
27.0 |
|
0.350 |
27 |
29 |
0.390 |
0.09621 |
25.6 |
|
0.400 |
26 |
28 |
0.440 |
0.1257 |
22.7 |
|
0.450 |
25 |
- |
0.490 |
0.1602 |
20.4 |
|
0.560 |
24 |
24 |
0.610 |
0.2463 |
16.3 |
|
0.600 |
23 |
23 |
0.650 |
0.2827 |
15.3 |
|
0.710 |
22 |
22 |
0.760 |
0.3958 |
13.1 |
|
0.750 |
21 |
- |
0.810 |
0.4417 |
12.3 |
|
0.800 |
20 |
21 |
0.860 |
0.5027 |
11.6 |
|
0.900 |
19 |
20 |
0.960 |
0.6362 |
10.4 |
|
1.000 |
18 |
19 |
1.07 |
0.7854 |
9.3 |
|
1.250 |
16 |
18 |
1.33 |
1.2266 |
7.5 |
|
1.500 |
15 |
- |
1.58 |
1.7663 |
6.3 |
|
2.000 |
12 |
14 |
2.09 |
3.1420 |
4.7 |
|
2.500 |
- |
- |
2.59 |
4.9080 |
3.8 |
|
3.000 |
- |
- |
- |
7.0683 |
- |
|
1.500 |
15 |
- |
1.58 |
1.7663 |
6.3 |
① 国外公制线径还有0.220、0.280、0.320、0.550mm等规格
② 仅对国产QQ-1高强度漆包线而言
二.三层绝缘线的选择1．三层绝缘线的结构特点三层绝缘线(Triple lnsulated Wire)亦称三重绝缘线，它是近年来国际上新开发的 一种高性能绝缘导线。这种导线有三个绝缘层，中间是芯线。第一层是呈金黄色的聚酰 胺薄膜，国外称之为“黄金薄膜”，其厚度为几个微米，却可承受1KV的脉冲高压；第 二层为高绝缘性的喷漆涂层；第三层(最外层)是透明的玻璃纤维层。绝缘层的总厚度 仅为20~100um。三层绝缘线适用于尖端技术、国防领域，制作微型电机绕组、小型化 开关电源的高频变压器绕组。其优点是绝缘强度高(任何两层之间均可承受3000V AC 的安全电压)，不需要加阻挡层以保证安全边距，也不用在级间绕绝缘胶带层；电流密 度大。用它绕制的高频变压器，比用漆包线绕制的体积可减小一半。三层绝缘线的质地 坚韧，需加温到200~300℃才能变软，进行绕制。绕制完毕，遇冷后线圈即可自动 成型。
三层绝缘线的结构分为三种：标准型、自粘接型、绞合线型，结构如图4-4-1所 示。图(a)为标准型结构，其绝缘层材料可选软钎焊的聚酯类耐热树脂和聚酰胺类树 脂构成，具有良好的电气性能。图(b)为自粘接型结构，它是在标准型的外侧附加了 自粘着层，适合于无骨架的线圈。图(c)为绞合线型结构，其导线采用了多股胶合线， 外侧具有三个绝缘层，适用于高频领域。
图4-4-1 三层绝缘线的结构图
表4-4-2分别列出了由日本古河电气工业公司生产的UEW、TEX—E标准型三层 绝缘线、由上海罗坤电气科技发展有限公司自主研发的国产TIW标准型三层绝缘线的 主要性能指标。
表4-4-2 UEW、TEX—E、TIW标准型三层绝缘线的主要性能指标
>>
|
层绝缘线类型 |
UEW |
TEX—E |
TIW | |
|
尺寸(mm) |
导线直径 |
0.400 |
0.400 |
0.400 |
|
成品外径 |
0.440 |
0.600 |
0.600 | |
|
被膜层厚度 |
0.020 |
0.100 |
0.100 | |
|
绝缘击穿电压(共三层)(kV) |
11.0 |
>19.1 |
>19.1 | |
|
耐电压(1min，共三层)(kV) |
- |
>10.0 |
6.0 | |
|
软钎焊所需焊接时间(420℃)(s) |
2.0 |
2.0 |
2.0 | |
|
火花试验(3000V，个/30m) |
4~15 |
0 |
0 | |
|
软化温度(℃) |
270 |
231 |
231 | |
|
单向磨损(N) |
14.31 |
19.31 |
19.31 | |
|
住复磨损(次) |
60 |
285 |
285 | |
|
耐化学性(混合二甲苯、苯乙烯) |
5H |
3H |
3H | |
三层绝缘线特别适合于绕制小型化、高效率开关电源中的高频变压器。以采用 TEX—E的高频变压器为例，由于省去了层间绝缘带，也不必加阻挡层，因此它要比用 漆包线绕制传统变压器的体积减小1/2，而重量大约减小2/3，可大大节省材料和加工 费用。两种高频变压器的结构比较情况如图4-4-2所示。鉴于三层绝缘线的价格昂贵， 因此它特别适合于绕制小型化开关电源的高频变压器二次绕组，而一次绕组和反馈绕组 仍采用普通漆包线绕制。三层绝缘线产品必须通过国际权威机构的安全性认证，例如 UL、CSA、BSI、NEMKO、VDE等认证。所使用的安全标准主要有IEC950、UL1950、 CSAC22.2No.950—95、EN60950A3A4、HD195S6。TEX—E标准型三层绝缘线的产品规 格见表4-4-3。国产TIW标准型三层绝缘线的产品规格与之相同，仅部分参数略有 差异。
图4-4-2 两种高频变压器的结构比较
表4-4-3 TEX—E标准型三层绝缘线的产品分类
|
导线直径(mm) |
容许公差(mm) |
成品标称外径(mm) |
成品最大外径(mm) |
导线电阻(Ω/km) |
质量(kg/km) |
|
0.22 |
±0.008 |
0.420 |
0.437 |
498.4 |
0.465 |
|
0.24 |
±0.008 |
0.440 |
0.457 |
416.2 |
0.537 |
|
0.26 |
±0.010 |
0.460 |
0.477 |
358.4 |
0.616 |
|
0.28 |
±0.010 |
0.480 |
0.497 |
307.3 |
0.697 |
|
0.30 |
±0.010 |
0.500 |
0.520 |
262.9 |
0.786 |
|
0.35 |
±0.010 |
0.550 |
0.570 |
191.2 |
1.033 |
|
0.40 |
±0.010 |
0.600 |
0.625 |
145.3 |
1.316 |
|
0.50 |
±0.010 |
0.700 |
0.725 |
91.43 |
1.985 |
|
0.60 |
±0.020 |
0.800 |
0.825 |
65.26 |
2.793 |
|
0.70 |
±0.020 |
0.900 |
0.925 |
47.47 |
3.741 |
|
0.80 |
±0.020 |
1.000 |
1.030 |
36.08 |
4.829 |
|
0.90 |
±0.020 |
1.100 |
1.130 |
28.35 |
6.056 |
|
1.00 |
±0.030 |
1.200 |
1.230 |
23.33 |
7.422 |
(1)三层绝缘线存放条件是环境温度为-25~ 30℃，相对湿度为5%~75%，保 存期为一年。禁止在高温、高湿度、日光直射、粉尘环境下存放三层绝缘线。对超过保 存期的三层绝缘线，必须重新做绝缘击穿电压、耐压、可绕性试验，方可使用。
(2)绕线需注意下列事项：三层绝缘线是靠被膜来强化绝缘的。若被膜因受机械应 力或热应力而发生严重变形、损伤时，安全性标准就无法保证；变压器骨架上不得有毛 刺，接触导线的拐角部分要圆滑(形成倒角)，出线嘴的内径应为导线外径的2~3倍； 切断的导线末端十分锐利，不要贴近导线被膜。
(3)剥离被膜时需采用三层绝缘线剥膜机、可调式剥膜机等专用设备。其特点是一 边熔化被膜，一边进行剥离工作，因此不会损伤导线。如果使用普通的电线剥膜机来剥 除绝缘被膜，导线有可能被拉细甚至被拉断。
(4)焊接三层绝缘线的装置有两种。一种是静止式软钎料槽，适于焊接Φ0.40mm 以下的三层绝缘线。软钎焊时在软钎料槽中水平移动并震动线圈骨架，就能在短时间内 完成焊接工作。另一种是带风冷的喷射式软钎料槽，适合大批量生产。
,免责声明：本文仅代表文章作者的个人观点，与本站无关。其原创性、真实性以及文中陈述文字和内容未经本站证实，对本文以及其中全部或者部分内容文字的真实性、完整性和原创性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并自行核实相关内容。文章投诉邮箱：anhduc.ph@yahoo.com
