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在兴趣中执着思考在兴趣中执着思考----------任海龙任海龙开关电路中的磁性元件培训教材开关电路中的磁性元件培训教材作者：任海龙2010年10月26日简介姓名：任海龙/HILON手机：18927330239/13724216082QQ：290849920工作简介：本人先后在台资----东莞恒忻-----韩资-------东莞元一------民营-----深圳贝塔-----深圳可立克从事研发工作，积累了各家所使用的不同材料和各家内部研发技术所长，再就是在研发过程中与磁芯骨架的供应商联系。进一步对原材料有了更深的认识和了解。特长：本人电子电器应用毕业，读书时就对分立元件组成的开关电源非常感兴趣，毕业后从事半年的开关电源维修工作，对现在小功率反激式开关电源芯片UC3842和机顶盒电源芯片电路相当熟悉。在变压器方面不停的探索和研究，目前对变压器/电感类磁性材料元件结构工艺相当熟悉。能根据客户电路需求及应用，为客户提供合适的磁性员件。以下是我给公司技术人员上课的培训课程，希望对大家进一步了解变压器有帮助。如要进一步解说，请QQ联系。目前就职于惠州京泉利公司，负责研发与制程技术。在兴趣中执着思考在兴趣中执着思考----------任海龙任海龙磁性元件研发培训教材磁性元件研发培训教材第一章第一章磁性元件在电源中的应用磁性元件在电源中的应用及现代开关电路结构原理及现代开关电路结构原理第二章第二章磁性元件的发展方向磁性元件的发展方向第三章第三章变压器的变压器的结构，其各功能结构，其各功能绕组原理作用说明绕组原理作用说明第四章第四章变压器的原理及类型变压器的原理及类型第五章第五章变压器电感磁性元件的材料介绍变压器电感磁性元件的材料介绍第六章第六章磁性元件的研发步骤磁性元件的研发步骤第七章第七章变压器的制作工艺及各测试项功变压器的制作工艺及各测试项功用解说用解说在兴趣中执着思考在兴趣中执着思考----------任海龙任海龙磁性元件研发培训教材磁性元件研发培训教材第八章第八章变压器相关安规知识及爬电距离变压器相关安规知识及爬电距离和昀小电气间隙设定与和昀小电气间隙设定与EMCEMC第九章第九章共模电感，共模电感，BUCKBUCK电感及反电感及反激式中的激式中的∏形输出回路中的∏形输出回路中的电感设计电感设计第十章第十章环保认识环保认识——RoSHREACHHF(RoSHREACHHF(无卤）无卤）第十一章第十一章开关管，开关管，TL431TL431，二极管，，二极管，电阻功能说明电阻功能说明在兴趣中执着思考在兴趣中执着思考----------任海龙任海龙第一章第一章磁性元件在电源中的应用磁性元件在电源中的应用一，目前控制开关电路方式，有二种一是一，目前控制开关电路方式，有二种一是PWMPWM模式，另一种为谐振模式，另一种为谐振模式。工作状态为模式。工作状态为------开通开通——饱合饱合------平顶平顶------截止，由方波控制截止，由方波控制11，，PWMPWM称为脉宽调节模式，主要是控制开关管的开通占空比，从而称为脉宽调节模式，主要是控制开关管的开通占空比，从而来控制输出电压方式。同时来控制输出电压方式。同时PWMPWM又称为硬开关器作，对应的工作又称为硬开关器作，对应的工作方式有正激式和反激式两种开关电路。因此我们有相应的正激方式有正激式和反激式两种开关电路。因此我们有相应的正激式和反激式变压器。式和反激式变压器。（（11）反激式电路中的磁性元件的作用）反激式电路中的磁性元件的作用,,以及变压器结构如下电以及变压器结构如下电路。路。结构：反激式变压器，主要是由主绕组结构：反激式变压器，主要是由主绕组NPNP，辅助反馈电源绕组，辅助反馈电源绕组,,输出绕组三个功能部份组成。在工作时主绕组和输出绕组不能输出绕组三个功能部份组成。在工作时主绕组和输出绕组不能同时工作，主要工作状态是储能和释放能量两部份，能量主要同时工作，主要工作状态是储能和释放能量两部份，能量主要储存在磁芯的气隙中。适合于功率在储存在磁芯的气隙中。适合于功率在150W150W以下。由于电路简单以下。由于电路简单反激式变压器应用广泛。反激式变压器应用广泛。注释：主绕组和辅助电源绕组称之为初级侧（注释：主绕组和辅助电源绕组称之为初级侧（PRIPRI）。）。输出绕组称为次级侧（输出绕组称为次级侧（SECSEC）。并且初次级不能在同一侧，）。并且初次级不能在同一侧，以便符合安规以便符合安规..在兴趣中执着思考在兴趣中执着思考----------任海龙任海龙第一章第一章磁性元件在电源中的应用磁性元件在电源中的应用主绕组：接在电源的输入端，与能量提供端相联。主绕组：接在电源的输入端，与能量提供端相联。将电能转换成磁能储存起来，并生产一个感应电将电能转换成磁能储存起来，并生产一个感应电动势，传递给次级和辅助绕组。反激式中磁芯通动势，传递给次级和辅助绕组。反激式中磁芯通常开有一个气隙，主要是为了提高磁芯的抗饱合常开有一个气隙，主要是为了提高磁芯的抗饱合能力，应用原理是降低了磁芯有效磁导，从而来能力，应用原理是降低了磁芯有效磁导，从而来提高磁芯的抗偏磁能力。有区别为正激式和推挽提高磁芯的抗偏磁能力。有区别为正激式和推挽式，正激推挽都不开气隙，因为它们有消磁退磁式，正激推挽都不开气隙，因为它们有消磁退磁绕组，在电流突变时消磁绕组会产生反向磁场，绕组，在电流突变时消磁绕组会产生反向磁场，使原本的磁化电流回到零，重新开始。一般开过使原本的磁化电流回到零，重新开始。一般开过气隙的磁芯在应用上效率都要降低一些，因为气气隙的磁芯在应用上效率都要降低一些，因为气隙消耗一部份能量。隙消耗一部份能量。在兴趣中执着思考在兴趣中执着思考----------任海龙任海龙磁性元件在电源中的应用磁性元件在电源中的应用输出绕组：主要与负载相连，主要是感应主绕组的输出绕组：主要与负载相连，主要是感应主绕组的感应电动势，从而产生一个互感电动势，电压大感应电动势，从而产生一个互感电动势，电压大小与圈数和耦合强度有关。小与圈数和耦合强度有关。辅助绕组（反馈绕组）：主要作用为提供芯片的正辅助绕组（反馈绕组）：主要作用为提供芯片的正常工作电压常工作电压12V12V到到16V16V，使电路正常工作。分体式，使电路正常工作。分体式电路中为开关管提供一个强大的控制电压使开关电路中为开关管提供一个强大的控制电压使开关管迅速饱合或截止，与管迅速饱合或截止，与RCRC共同组成振荡电路，使共同组成振荡电路，使电路正常工作。此绕组可影响开关电路的正常启电路正常工作。此绕组可影响开关电路的正常启动，和输出电压大小。动，和输出电压大小。在兴趣中执着思考在兴趣中执着思考----------任海龙任海龙磁性元件在电源中的应用磁性元件在电源中的应用变压器的变压器的结构，其各功能绕组原理作用说明结构，其各功能绕组原理作用说明消磁绕组：一般用在正激式电路中，圈数一般与主消磁绕组：一般用在正激式电路中，圈数一般与主绕组一样多，主要是起到完全退磁作用，防止饱绕组一样多，主要是起到完全退磁作用，防止饱合。合。屏蔽绕组（分为内屏蔽和外屏蔽）：内屏蔽主要起屏蔽绕组（分为内屏蔽和外屏蔽）：内屏蔽主要起EMIEMI作用，防止初级共模信号干扰次级，一般由一作用，防止初级共模信号干扰次级，一般由一块铜片成型，厚度常见为块铜片成型，厚度常见为0.050.05和和0.0250.025不能太厚，不能太厚，以免影响初次级的耦合强度，一般为一圈，首尾以免影响初次级的耦合强度，一般为一圈，首尾不能短路，如短路将形成大的回路电流，使变压不能短路，如短路将形成大的回路电流，使变压器损耗增加，温升过大。外屏蔽防磁作用，首尾器损耗增加，温升过大。外屏蔽防磁作用，首尾必须短路焊接，主要应用是闭合回路在磁场中要必须短路焊接，主要应用是闭合回路在磁场中要产生感应电流，和铜的导电率低，在铜箔中产生产生感应电流，和铜的导电率低，在铜箔中产生感应涡流磁场，涡流有去磁的作用，从而阻止内感应涡流磁场，涡流有去磁的作用，从而阻止内外磁场通过。从而起到隔离屏蔽干扰磁场和防止外磁场通过。从而起到隔离屏蔽干扰磁场和防止本体辐射其它设备。本体辐射其它设备。在兴趣中执着思考在兴趣中执着思考----------任海龙任海龙磁性元件在电源中的应用磁性元件在电源中的应用屏蔽绕组的引线一般接在电路电流静止点，屏蔽绕组的引线一般接在电路电流静止点，如电路的地点。如电路的地点。原理为：初级同相叠加干扰信号经初次级间电容到铜带到原理为：初级同相叠加干扰信号经初次级间电容到铜带到地地..有些屏蔽也采用多股铜线并绕，以求达到更有些屏蔽也采用多股铜线并绕，以求达到更好的效果，只铺满幅宽的一层好的效果，只铺满幅宽的一层,,不允许堆圈。不允许堆圈。外屏蔽和内屏蔽一个必须短路，一个不允许短路；另一个外屏蔽和内屏蔽一个必须短路，一个不允许短路；另一个原因是一个包住外部和本体产生的干扰在磁芯外，一个原因是一个包住外部和本体产生的干扰在磁芯外，一个被磁芯激磁电流产生的磁场包住在磁芯内。引线线径为被磁芯激磁电流产生的磁场包住在磁芯内。引线线径为铜带面积的一半或与初级绕组线径一样。铜带面积的一半或与初级绕组线径一样。注：如变压器绕线方式采用热点起绕，那么变压器的第一注：如变压器绕线方式采用热点起绕，那么变压器的第一层不必绕屏蔽，如果是冷点起绕，那第一层必须要加一层不必绕屏蔽，如果是冷点起绕，那第一层必须要加一个屏蔽，热点与冷点区别于电路上，如主绕组成电解电个屏蔽，热点与冷点区别于电路上，如主绕组成电解电容正极起绕，那就为热点，反之为冷点。容正极起绕，那就为热点，反之为冷点。在兴趣中执着思考在兴趣中执着思考----------任海龙任海龙磁性元件在电源中的应用磁性元件在电源中的应用所谓反激式变压器所谓反激式变压器(FLYBACKTRANSFORMER(FLYBACKTRANSFORMER))开关电源，是指当变压器的初级线圈正好开关电源，是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励时，变压器的次级线圈没被直流电压激励时，变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出，而仅在变压器初有向负载提供功率输出，而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出，这种变压器开关电源称为反激功率输出，这种变压器开关电源称为反激式开关电源。式开关电源。在兴趣中执着思考在兴趣中执着思考----------任海龙任海龙磁性元件在电源中的应用磁性元件在电源中的应用在兴趣中执着思考在兴趣中执着思考----------任海龙任海龙第一章第一章磁性元件在电源中的应用磁性元件在电源中的应用（（22）正激式）正激式(FORWARD)(FORWARD)电路中的磁性元件的作用，以电路中的磁性元件的作用，以及变压器的结构如下电路，及变压器的结构如下电路，结构：它由退磁绕组，主绕组，反馈绕组，输出绕组组结构：它由退磁绕组，主绕组，反馈绕组，输出绕组组成。主绕组和输出绕组同时工作。正激式变压器常不成。主绕组和输出绕组同时工作。正激式变压器常不带气隙，利用退磁绕组进行防饱合和防击穿。适合于带气隙，利用退磁绕组进行防饱合和防击穿。适合于500W500W——1000W1000W电路中。电路中。2.2.诣振分为诣振分为ZVSZVS和和ZCSZCS两种所用的谐振变压器。适合于功两种所用的谐振变压器。适合于功率在率在1000W1000W以上。骨架常采用双槽式以上。骨架常采用双槽式。主要依靠变压器。主要依靠变压器的漏感和电路中的电容形成一个的的漏感和电路中的电容形成一个的LCLC谐振，阻抗为零谐振，阻抗为零和导纳为零，此种方式称之为软开关电路。此开关电和导纳为零，此种方式称之为软开关电路。此开关电路效率高体积小，进一降低了电源的体积，频率特别路效率高体积小，进一降低了电源的体积，频率特别高，常用性能较好的功率型磁芯。高，常用性能较好的功率型磁芯。在兴趣中执着思考在兴趣中执着思考----------任海龙任海龙磁性元件在电源中的应用磁性元件在电源中的应用在兴趣中执着思