充电器的重要部件之一--------变压器初谈

(原)park

俗话说一分钱一分货。电动车充电器是论坛网友离不开的话题。从我修理过的充电器中因为无法修复的原因主要是变压器损坏的情况。变压器损坏主要表现是匝间短路，引起标称电感量降低，甚至电感为零的我也遇到过。但很多情况下从外观无法看出变压器损坏的情况。往往忽略变压器问题，把周边损坏的零部件统统换新后，不长时间又反复烧坏这些零件。有的是当时换新后通电即可爆管，周边零部件一股青烟一并烧坏。这是因为变压器故障引起的。具体内容我也发表在今年电子报上，可以年终合订本上可以查阅到。

变压器的初级次级或多个次级等都是用漆包线绕制而成。一旦非正常因素一起电流过大，或功率余量不够，或不注意散热温度升高，便可能引起变压器线圈匝间的漆包线的绝缘漆等烧熔而引起砸断短路。从维修充电器经验里，我还没发现线圈烧断路的情况，主要都是匝间短路，电感量与设计值下降很多，更有甚者电感量为零也遇到过。

变压器是能量转换的重要部件，受磁心，漆包线参数等有着密切关联。

我们常见的充电器主要都是单股漆包线饶制，一旦遇到温升过高，变压器就有出现故障的可能。

一分钱一分货，为了避免变压器意外损伤，高档的充电器产品厂家往往采取漆包线外绕丝线的特种漆包线来饶制变压器。大家可以想象出，这样的漆包线绝育啊性能会比普通漆包线强N多倍。哪怕温度高而绝缘漆曾损伤，因为还有一层外层丝线保护而不会出现匝间短路。但 问题又来了，有利则又有弊。丝绕漆包线因外径比较粗，而带来变压器体积的增加。于是有有折中的办法。就是多股漆包线+外层丝线饶制，这样既能达到保证一定的电感量，又能一定曾度上防止变压器故障点产生概率。这种外加丝线饶制的变压器用漆包线的丝线一般也是阻燃绝缘性能好的材料。

所以说一分钱一分货，采取这种外层丝线绝缘的漆包线饶制的变压器价格肯定会比普通变压器贵了，那么成本增加，价格也就上去了。

到现在为止，电动车充电器变压器采用这种漆包线的我只见过一个厂家的锂电大电流充电器上。

8～9年前曾受邀去南方一个厂家（员工150人左右）协助设计设备产品，得知当时一个三段式充电器生产成本控制在28元，配套给厂家的销量一年是400万只。给大型厂家配套出去的价格是30元。那么一年利润是（30-28）X400=800万。

如果厂家减少一元成本，就增加400万利润，如果增加一元成本，就损失400万利润。我建议老板再增强一下性能改进一下，那么老板就瞪眼了。说我还想控制在25元成本呢。

所以让厂家增加成本就是很难的事情。而我们用户来说不在意多一元成本，只要产品过得硬才好。

话又转过来，丝绕漆包线饶制当然增加成本，但宁可增加成本，也要创精品的厂家也不是很多。

近年来给本地车友修理过一些锂电充电器，遇到过很多变压器一起损坏的，如果建议厂家更换变压器设计，当然不会采纳，因为成本因素和厂家利润。万般无奈，我又想另外办法，只要控制充电器内部温升就可以避免充电器连变压器一起损坏的问题。经试验增加温控保护的充电器无一再返修。

我的做法是用日本进口的温控器件，控制充电器内部最高温升在75～80度，当电源功率管，变压器等意外温升超过这个指标就自动降低输出电流，使之温度降低下来，当温度降低至50度，恢复原始大电流输出。试验时用热风机吹充电器内部（充电器上外壳打开），温度上升到设定值时即可启动温控电路，非常灵敏。
实践证明有温控保护的充电器确实故障率大大降低。

最后再说明一下，有一款锂电大电流充电器的变压器，不仅采用了丝绕漆包线，而且充电器内部也另有温度保护电路，这种双重保护,目前充电器上很少见到。

(原)sepsky

太专业，只能默默的帮顶

(原)神仙妹妹

版主大叔说的：漆包线外绕丝线的特种漆包线  
其实是漆包线外，再加一层尼龙丝或防弹丝填充物，这种线具有韧性，抗拉性，绝缘性。
一般充电器价格伤不起。。。

xx19860125

学习了

(原)tlze

谢谢，收藏学习，看这样的贴子能学到东西。

(原)力萌电器

丝包线不是这样用的 也不是说用了丝包线电感量就能上去了
另外变压器损坏匝间短路，绕制时的工艺占一定原因，比如上下层之间没有绝缘，也就是说同层绕线排列不均匀导致本来一层绕满的绕组绕成了两层只占了一半的骨架幅宽。这种情况下变压器损坏几率大大增加。
排除绕制工艺问题，二极管性能也是主要原因。维修要考虑那个是主导因素。变压器损坏时先匝间短路还是先二极管短路？ 二极管击穿必然造成匝间短路（MOS不坏的前提下）
再说丝包线
它解决的是高频变压器的趋肤效应。简单来讲比如说设计的变压器趋肤深度位0.05MM就意味着用0.1以上的线只起到0.1的线的效果，即使用的直径1.0的线工作起来也只有直径0.1的效果。那么 我们需要的电流比如说是8A
设计电流密度是8A每平方，得用1.0的线，怎么办？ 那就用到丝包线了用0.1线径的。0.1直径截面积0.00785 需要多少根呢？ 1/0.00785=128根。128根绞绕在一起的丝包线才能起到1平方截面积的效果。
以上只适用高频
100K及以下由于趋肤深度比较大 就不用考虑丝包线的问题 顶多几股并绕就OK了。

(原)力萌电器

另外 想匝间绝缘上去用三重绝缘线啊。 层间绝缘加绝缘纸啊，不是非要用纱包线来绝缘的,如果用纱包线绝缘就属于大材小用了。

(原)沈阳季风

力萌电器 发表于 2014-11-14 08:36
丝包线不是这样用的 也不是说用了丝包线电感量就能上去了
另外变压器损坏匝间短路，绕制时的工艺占一定原 ...

有道理，从工艺上改进完全可以满足要求而非提高成本。比较客观些。

(原)力萌电器

拆解一个艾默生的2900W电源 50多A的输出 照样没使用纱包线，滤波线圈 也就是滤波电感上面的电流波动也就是电流纹波要小很多，大部分是直流损耗。用磁芯与用磁环也有差别。磁环有很大的浮动电感量。同样的磁环同样的圈数绕的电感，额定输出10A，轻载时电流纹波是1A 重载 时可能达到5A甚至8A，纹波的滤除几乎全靠后级的电解电容了。普通磁芯就要平稳得多。电感量不随电流变化而变化，带来的结果就是无论输出情况是多少纹波电流是一样的，后级的滤波电容损耗（纹波电流引起的）几乎一致。
同样的输出变压器设计出来的漏感，直流电阻，交流电阻，匝间电容，层间电容等等等等参数太多，不同的设计可能导致总消耗功率大范围的波动。还可以引起MOS，二极管 吸收回路，整体稳定性等各个方面的巨大不同！功率越大差别越大，频率越高越不好优化。同时还要考虑采用的线径，骨架的幅宽，能不能绕满层尽量减小漏感。饱和磁通（主要影响圈数和铁损也就是磁芯损耗，系数大概是磁通的2.7次方）设计在多少。然后是成本和性能的平衡
总之变压器太复杂了！
做一个能用的变压器很简单，做一个好变压器难！

(原)yanjian

力萌电器 发表于 2014-11-14 08:36
丝包线不是这样用的 也不是说用了丝包线电感量就能上去了
另外变压器损坏匝间短路，绕制时的工艺占一定原 ...

单根纱包线应该就是解决绝缘的。
我有点棉纱包的线，是单根铜线的。
工频变压器用的。

原来收音机磁棒调谐线圈那种丝包线，才是为了解决趋肤效应的。
但后来看到的收音机基本都用单根漆包线的了，还不是压成本嘛！