2020/02/18
技術文章
變壓器的組成元件有幾種?

今天變壓器小學堂小編要和大家分享的是,變壓器的主要組成元件。

在開始之前,如果想動手拆解家裡的變壓器,請一定要一定要一定要 (真的很重要,所以說三次!) 把插頭拔掉~

 

(1).     內架:又稱作線架,英文名稱為Bobbin。內架是變壓器的骨架,可以是塑膠射出成型的硬質內架,也可以是由厚紙張折成的。主要功能是作為繞線的基座,尤其對EI型變壓器而言,內架是一個重要元件。內架最重視的是耐溫和耐燃等級,單單塑膠材質,就有不下數十種,當然,要求越安全的等級,價格也就越高。

 

(2).     繞組:又稱作線圈Coil。可以是2組或多組繞組。繞組依照需求,越高的電壓,圈數就會越多,但越高的電壓就要選用耐壓等級更高的線。而需要的電流則決定了線徑粗細,電流越大的線要越粗,才不會過熱而燒壞。線的材料可以是銅線、鎳線、鋁線甚至銀線(太貴),多半以銅線居多。線外會被覆絕緣膜,則為漆包線。不同材質和厚度的絕緣膜則對應不同的耐溫度要求,從105˚C120˚C130˚C155˚C180˚C等等。錯估耐壓或耐熱的要求而選用較低等級的線,是非常危險的,小編在此告訴各位朋友,一定要找有信譽有經驗的變壓器廠商製作,才不會不小心(或故意)選錯線;或是做樣品時合格,但量產時卻偷工減料 (小編常聽身邊朋友說特別便宜的廠商會這樣子做,所以背離市場行情價的廠商,要特別小心)

 

(3).     鐵芯:鐵芯的英文名稱為Core。低頻變壓器大多使用矽鋼片層層堆疊而成,而高頻變壓器大多使用鐵氧體。

矽鋼片是一種含碳極低的矽鐵軟磁合金,一般含矽量為0.54.5%。加入矽可提高鐵的電阻率和最大磁導率,並降低損耗。矽鋼片又可分為分為方向性和非方向性二種,其中方向性矽鋼片的磁導率較高。

非方向性矽鋼片可經由高溫退火使晶粒長大以降低鐵損。 (各位朋友,覺得這一段好像在聽天書嗎?之後小編有機會再寫一篇專門講矽鋼片的故事,有興趣的朋友請到時候按時收看,謝謝~)

鐵氧體用在高頻變壓器,通常有錳鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體。錳鋅鐵氧體的磁導率和磁飽合都比鎳鋅鐵氧體要高,但鎳鋅鐵氧體比較適合用在超過1MHz的頻率。

 

(4).     絕緣材料:小編常說,沒有安全,再便宜的變壓器送我也不要。是的,絕緣材料的使用可以說直接和安全性畫上等號,一顆變壓器裡用的絕緣材料非常重要X非常重要X非常重要 (又說了三次)。常有人問小編為什麼別家的變壓器有多便宜,你們的比人家貴,小編在這裡告訴大家,羊毛出在羊身上,好的用料就是比較安全,當然比較貴。千萬不要為了省一點點成本,賠上您的人身安全或商譽。小編查了一下住宅火災險和商業火險,都有最高上限,萬一發生火災,不但不夠彌補損失,若是公司行號,招牌名聲可就毀於一旦!

絕緣材料除了看耐電壓之外,還要看耐溫度等級,選用上必須符合客戶的使用環境。常用的材料有KaptonMylarNomexP2XXF……太多太多種了,每種材料又有不同的特性和使用時機,這也是一門很大的學問,小編有機會再另開一堂絕緣材料分享給大家。

 

(5).     外架和出線:通常依據客戶的使用需求和變壓器實際尺寸,有各種類型的外架和出線方式,外架有:插針式、鐵帶型、L腳、口字型等等。出線方則有:出導線不加端子、加R/Y型端子、端子台等。

 

(6).     含浸:整顆變壓器做好後,必須經過含浸;含浸的材料多元,同樣必符合照客戶指定的安全規範。常用的有凡立水(varnish)和環氧樹脂(epoxy),凡立水乾燥後會形成一層保護膜,環氧樹脂固化後則像一整塊厚厚的城牆,它們就像變壓器的防護罩,能夠防止水氣入侵、提高絕緣效能、固定繞組和矽鋼片的穩定性,減少因磁滯而產生的震動噪音。大家有沒有印象,老舊的變壓器會發出一種哼哼的聲音,那就是它的凡立水老化裂開後,矽鋼片在磁滯現象下伸縮震動而產生的噪音,這時候要儘早換掉它,以免產生危險。

以上步驟完成後,就可以送入烤箱烘烤。烘烤完成的變壓器熱呼呼、閃亮亮,不輸麵包店裡新鮮出爐的麵包喔!(你餓了嗎?) 也有不需烘烤的凡立水及環氧樹脂,視其特性而定。

 

最後,小編跟大家分享一句英文:You get what you pay for. 中文的意思是:一分錢一分貨。構成一顆變壓器或電感的成本,包括材料成本、製作成本和設計成本。材料成本就是上面6大類會用到的材料的成本加總,而製作成本則是把材料組合成產品的整個過程中發生的費用,設計成本則是各家廠商的知識經驗。

有人一個變壓器賣100元,也有人一個賣200元,但是聰明的您想想看,中間的價差從那來?如果只要低價,網路上有很多低價批發平台或B2B平台,但是產品品質就要看運氣了,就算能用也不能期待能用多久;運氣不好的,退都不能退。

小編在此建議大家,跟電有關的東西具有危險性,尤其佷多便宜的內架(線架)材質不防火,便宜的銅線、膠帶不耐電壓,輕則擊穿觸電損壞機台,重則釀成火災整廠燒掉,可不是區區100元價差能彌補的!

 

 

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