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高频变压器材料的问题,讨论下高频非晶变压器和高频铁氧体变压器的优缺点

也是假期有时间,宅在家做了一个非晶变压器和一个铁氧体变压器,想知道这两种材料做高频变压器的优缺点。先说铁氧体吧,我在某宝买的,据说是小日本TDK进口磁芯,PC95材质,EC4220,同事也购买了一副国产EC4220,材质不清楚,因为家里只有一个12V电池,只能做12V的逆变用了。废话不多说,骨架先用0.65的漆包线干上100T,每成绕满都会包一层玛拉胶带,骨架先绕了100T做输出次级,因为没有铜带,所以我用了8根0.8的漆包线并绕初级3圈,然后抽头,再继续用8根0.8的漆包线绕3圈,就得到了初级3+3,次级100T,绕好初级后,用0.65的漆包线绕了7圈,做个副绕组,然后装上据说是TDK的磁芯,用胶带包紧,上机测试,我没有专门测试变压器的前级,我用了一台高频鱼机,把变压器拆了,换上我的变压器,4对75n75管做推挽的,最佳状态是频率35khz,空载电流0.18安,然后我又调到了50khz,空载电流达到了0.35安,管子2-3脚的波形开始变形,但是无尖峰,反复调了很多频率,最终35khz的时候,空载电流最小,但我发现频率越低,波形越好

  下面说说非晶变压器吧,50直径的非晶环,我用了0.62的漆包线,绕了100T,初级我用了1.3的漆包线,做了8组3+3初级,也就是相当于8线并绕吧,上机测试也是正常,但是频率不能高于25khz,不然波形失真严重,管子热,频率低于8khz变压器开始有呼啸声,空载电流始终在0.2安到0.4安之间,然后选择了17khz的频率,空载电流0.22安,因为不懂怎么测试变压器最佳频率,都是以前那种机友教我的,说调到空载电流最小的时候就可以了。

按道理说,非晶环高频转换率高,而且体积小,能量密度大,为什么大多数设备上都看不到非晶变压器的身影呢,我想这也是有原因的,难道就是因为非晶环的绕线工艺麻烦,不适合批量生产吗?铁氧体因为有骨架,绕线相对简单,而且频率范围广,只是这些原因吗?

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2021-03-19 15:27
一种专业  叫折腾!
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2021-03-20 20:40
单纯从材质或者工艺来讲,国内有些厂家没法达到国外一些厂家的制作工艺,所以我们选取的时候,一般会降额使用
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2021-03-20 21:11
动手能力太强了!变压器做得跟工艺品差不多了,佩服佩服啊!
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2021-03-21 09:48

所谓“非晶变压器”,准确地说应该称超微晶(纳米晶)变压器,从结晶学的角度讲,固体物质分为三类,非晶体、多晶体、单晶体。非晶最明显的特征是没有确定的熔点,例如玻璃,随温度升高,慢慢变软,固液之间没有明确的温度点。超微晶属于多晶体。

在开关电源的应用中,非晶适宜做电抗器,超微晶适宜做变压器

为什么开关电源中很少见到超微晶变压器,有如下几点

1、成本问题,超微晶的成本与重量基本成正比,也就是说,一个2000g的和10个200g的成本差不多。而铁氧体的成本与单体的形状及大小关系密切,小磁芯所需的设备小(价低)成品率很高,基本没有废品,大磁芯所需的设备大(价高成品率低,一个2000g的远比10个200g的成本高。所以大磁芯超微晶价格有优势,小磁芯铁氧体价低。

2、超微晶不允许用户进行机械加工,因为会损坏材料性能。反激电源是应用最广泛的,必须开气隙,所以超微晶不适宜做反激电源。

3、超微晶适宜工作频率一般低于50K,再高则铁损太大。

4、大功率电源很多使用IGBT,高速IGBT做开关电源也只能工作在20K左右(谐振除外),所以大功率IGBT电源多采用超微晶。



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2021-03-22 08:31
这手工真漂亮,花了不少心思吧!
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飞翔2004
LV.10
7
2021-03-22 17:20
@世界真奇妙
所谓“非晶变压器”,准确地说应该称超微晶(纳米晶)变压器,从结晶学的角度讲,固体物质分为三类,非晶体、多晶体、单晶体。非晶最明显的特征是没有确定的熔点,例如玻璃,随温度升高,慢慢变软,固液之间没有明确的温度点。超微晶属于多晶体。在开关电源的应用中,非晶适宜做电抗器,超微晶适宜做变压器为什么开关电源中很少见到超微晶变压器,有如下几点1、成本问题,超微晶的成本与重量基本成正比,也就是说,一个2000g的和10个200g的成本差不多。而铁氧体的成本与单体的形状及大小关系密切,小磁芯所需的设备小(价低)成品率很高,基本没有废品,大磁芯所需的设备大(价高)成品率低,一个2000g的远比10个200g的成本高。所以大磁芯超微晶价格有优势,小磁芯铁氧体价低。2、超微晶不允许用户进行机械加工,因为会损坏材料性能。反激电源是应用最广泛的,必须开气隙,所以超微晶不适宜做反激电源。3、超微晶适宜工作频率一般低于50K,再高则铁损太大。4、大功率电源很多使用IGBT,高速IGBT做开关电源也只能工作在20K左右(谐振除外),所以大功率IGBT电源多采用超微晶。
非晶适合高频,高频下损耗相对低。
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2021-03-22 21:50

这变压器缠的太漂亮了吧。

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2021-03-22 22:15

你这个非晶3+3/100 33.3匝比,输出电压比较高啊

我绕的4+4/28 50V空载电流0.2A

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zhanceshen
LV.2
10
2021-03-23 09:35
公式里的变压器设计都是先确定频率再计算绕组匝数的,至于空载电流最小,也有一定的道理吧,毕竟频率高了效率低,频率低了空载电流大。。。希望有专家来解释解释。。。
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2021-03-23 11:33
缠的漂亮,用的料足,两种材质我也弄不清哪种好,通过楼主分析,让我了解一下。
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2021-03-23 13:26
@ZH电子达人
缠的漂亮,用的料足,两种材质我也弄不清哪种好,通过楼主分析,让我了解一下。
变压器的确绕的非常工整,有啥计算方法?
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k6666
LV.9
13
2021-03-24 16:02
@世界真奇妙
所谓“非晶变压器”,准确地说应该称超微晶(纳米晶)变压器,从结晶学的角度讲,固体物质分为三类,非晶体、多晶体、单晶体。非晶最明显的特征是没有确定的熔点,例如玻璃,随温度升高,慢慢变软,固液之间没有明确的温度点。超微晶属于多晶体。在开关电源的应用中,非晶适宜做电抗器,超微晶适宜做变压器为什么开关电源中很少见到超微晶变压器,有如下几点1、成本问题,超微晶的成本与重量基本成正比,也就是说,一个2000g的和10个200g的成本差不多。而铁氧体的成本与单体的形状及大小关系密切,小磁芯所需的设备小(价低)成品率很高,基本没有废品,大磁芯所需的设备大(价高)成品率低,一个2000g的远比10个200g的成本高。所以大磁芯超微晶价格有优势,小磁芯铁氧体价低。2、超微晶不允许用户进行机械加工,因为会损坏材料性能。反激电源是应用最广泛的,必须开气隙,所以超微晶不适宜做反激电源。3、超微晶适宜工作频率一般低于50K,再高则铁损太大。4、大功率电源很多使用IGBT,高速IGBT做开关电源也只能工作在20K左右(谐振除外),所以大功率IGBT电源多采用超微晶。
这个非晶的设计变压器磁导率多少了?看着不错
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k6666
LV.9
14
2021-03-24 16:04
@zhiyiyunmeng
你这个非晶3+3/10033.3匝比,输出电压比较高啊我绕的4+4/2850V空载电流0.2A
楼主测试分享下不同励磁电流下的励磁电流波形?
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2021-03-24 16:24

这手艺不去做工艺品屈才了
磁环这个线圈是串联还是并联?这种工艺方法似乎也可以用于机器生产实现另一种磁环绕制方案。

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yujunice
LV.5
16
2021-03-25 11:45
高频变压器磁芯的选用原则;一般变压器磁芯所使用的是磁性材料,其主要成分是MnZn。但由于配方及生产工艺存在不同,因此磁性材料有很多牌号,每一种牌号的磁性材料的特性参数也有所不同,包括使用频率范围、初始导磁率、比损耗因数、比温度系数、饱和磁通密度、居里温度、电阻率以及密度等等。总的来说,磁芯有EI、EE、EC、U、UF 等这些型号。一般在选择时,我们应该根据使用时变压器的最高工作频率来确定。

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2021-03-28 12:00
@电源网-天边
一种专业 叫折腾![图片]
大师过奖了
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