记一次大功率环形变压器“吱吱”啸叫声问题的排除实践.....
先介绍一下实际的情况:双管正激电路,40KHz开关频率,变压器磁芯 56-28-28 PC40铁氧体磁环 Np:1.90mmQZY-2 漆包线27匝, Ns:2.5mm QZY-2 漆包线2根并绕8匝。
现象:量产时有极少数主功率变压器在空载时,即发出轻微的啸叫声。
一般啸叫容易发生在磁路有气隙的、环路有可闻频段振荡时的变压器上面,或磁致伸缩系数大的磁芯材料的变压器上,大铁氧体磁环有啸叫,我是第一次遇到。
先上变压器及其相关电路的实物图片.....
对于50Hz的工频变压器,谐波份量偏大后,也会导致出现“哼”声。
而高频40KHz时,主频对人耳而言是不可闻的,初步推测可能与次谐波振荡有关。
但空载时峰值环路就起控了?同时峰值环路补尝存在问题?? 为什么大部分成品不存在啸叫声,只有很小一部分成品存在轻微的“吱”声???
在相当长的一段时间里,一直处在猜谜过程中.....
由于在产线上,而不是在研发部,当时用20MHz的廉价示波器,做不同机器的对比测试,观看主变压器输出波形(非同步双踪比对),
居然没发现啸叫的机器与正常的机器有“明显区别”(现在猜测波形上应该有所区别的。)
然而最终靠改变(改进)几个啸叫主变的绕组结构(缺陷)才找到问题的所在!
原来由于副边8匝的漆包线首尾接触,互相见面了!! 颠覆了对漆包线绝缘性能上的,最常规的“绝缘性能”认识
估算一下27:8时副边在空载时可能会达到的峰值电压:
当AC235V供电时,滤波电解的最高DC电压约为332.29V(忽略桥堆压降),副边8匝的最高电压约98.5V,
而8匝的空载尖峰约为98.5V的2倍不到200V(197V)! 而我们习惯认为的 漆包线的单层耐压不小于500V,
漆包线与漆包线的2层漆层应有1000V耐压! 如何不到200V就会出问题? 到底是什么原因导致碰线就会啸叫??
量产所出现的问题有很多并非是“对”与“错”“是”与“非”之类的原则问题,有不少是概率大小的问题。
比如一个方案,有99.3%合格,有0.7%通不过...副边8匝首尾相碰的有10台,啸叫的是7台.....
那怎么去分析问题的因果关系呢??
重新回到造成“吱吱”啸叫声的原因的寻找上。
首先在所有的啸叫的变压器上,都可目测见到8匝的起始端与末端存在紧密接触现象,当在接触点(处)试着插进一张道林纸(或聚脂薄膜),“吱吱”啸叫声立刻消失!!!
这个结果能不能说明啸叫声的原因就是8匝副边首尾接触导致的?
从[接触处插进一张道林纸(或聚脂薄膜),“吱吱”啸叫声立刻消失!]这个现象来说,可以认为起始端与末端存在紧密
接触是导致“吱吱”啸叫声的原因,但在批量中又有3台始端与末端存在紧密接触而没有发生啸叫,这些自相矛盾的现象与结果,不得不使人作进一步的分析与研究了!