【摘要】文章結(jié)合實(shí)際，詳細(xì)介紹了高頻電感制作所用的原材料以及線圈、變壓器等高頻電感制作工藝，對電站電氣維修人員、高頻電感制造管理技術(shù)人員具有一定參考價值。

　　1 高頻電感所用原材料

　?。?） 銅線（copper wire）。銅線按漆包膜厚度分為1UEW、2UEW、3UEW、4UEW、PEW,DD-NYU 及TEX-E（三層絕緣線）。單根銅線線徑有（0.033~2.5）mm 不等，按股數(shù)分單股和多股，多股線常見的有Φ0.23×7.另外還有一種絲包線，其單股線徑為Φ0.1mm,股數(shù)有5,10,15……100 不等。

　?。?） 鐵芯（core）。制作線圈主要用core 有R 型、DR 型、T型、SDR 型等。制作濾波器之core 有UT 型（口字型）、UU 型、ET 型（曰字型）、T 型。制作變壓器之core 有EE 型、ER 型、ERL 型、EI 型、EFD 型、ETD 型等。每種類型有不同尺寸之規(guī)格，鐵芯材料一般為Mn-Zn.

　?。?） 線架（bobbin）。制作變壓器一般需用到線架，其材質(zhì)分有PBT、PET、電木和尼龍，因其與core 配套使用，故其外型分類方法亦為EE 型、ER 型、ERL 型、EI 型、EFD 型、ETD 型等。

　?。?） 膠帶（tape）。膠帶可分為mylar tape（邁拉膠帶）和margen tape（擋墻），一般用于變壓器制作時絕緣用。對mylartape,生產(chǎn)廠家視需求按0.5 mm 一個等級制成不同寬度的規(guī)格，顏色分黃、白、綠、黑等。對margen tape 視需求按0.1 mm一個等級制成不同寬度的規(guī)格，一般為白色。

　?。?） 其它。用于制作電感的材料還有磁鐵、套管（tube）、底座（base）、天那水、凡立水（varnish）等。磁鐵為圓柱型，套管分UL、PVC、TEFLON 等。

　　2 線性電感線圈的制作

　　電感線圈根據(jù)鐵芯不同有多種不同的外型結(jié)構(gòu)， 如R型、DR 型、T 型，此外空心線圈也較常見，變壓器結(jié)構(gòu)型線圈在某些場合亦可涉及到。

　　2.1 R 型鐵芯線圈

　　R 型鐵芯線圈一般用于在固定頻率下電感量要求不大的場合，因此，制作所用銅線較粗，圈數(shù)較少，可用自動打線機(jī)大批量加工，經(jīng)盆浸（浸清漆）、焊錫處理后用透明AB 膠把線圈和鐵芯組合。R 型鐵芯成批生產(chǎn)時其磁導(dǎo)率較穩(wěn)定，故R 型鐵芯線圈電感量也較穩(wěn)定， 在一定頻率下其靜態(tài)電感量變化不大。值得注意的是，如所用銅線為PEW 線，在焊錫前PIN（引腳）需經(jīng)過脫皮處理，且須用低溫焊錫（200~280℃），以防線圈破皮，滿足其絕緣要求。

　　2.2 DR 型鐵芯線圈

　　DR 型鐵芯線圈因鐵芯外型尺寸、繞線所用銅線的多樣性，決定了此種線圈電感量分布的廣泛性。從l uH 到10 mH甚至更高的電感量均可由DR 型鐵芯設(shè)計(jì)形成， 且可大批量生產(chǎn)。供應(yīng)廠家研制出一系列的規(guī)格品可供挑選，同時也可按具體要求設(shè)計(jì)制造。

　　設(shè)計(jì)DR 型電感時， 一般給出測試頻率、電感值范圍及DCR 范圍，在外觀尺寸范圍內(nèi)確定出的鐵芯尺寸，隨后，在電感中心值附近確定銅線的線徑及銅線圈數(shù)， 槽滿率一般以80%~90%為宜。當(dāng)電感有耐電流要求時，可適當(dāng)調(diào)整鐵芯中徑值， 使其在額定電流的情況下， 電感量不小于L（OA）×90%,且需保留適當(dāng)?shù)脑Ａ?，以消除鐵芯材質(zhì)、鐵芯中徑及測試儀器對電感的影響。中徑與耐電流性的關(guān)系是：中徑越大， 耐電流性越好。鐵芯槽寬對電感量及耐電流性影響較小，它主要影響DCR 值。

　　SDR 型鐵芯（鍍銀鐵芯）與DR 型鐵芯的區(qū)別是：SDR 型鐵芯一端有兩個鍍銀半面代替DR 型鐵芯的兩個PIN, 因鐵芯直徑一般大于其長度，槽寬較窄，繞線時一般不考慮其排列的整齊性， 故提高SDR 型鐵芯線圈耐電流性的另一方法是：

　　增加銅線并繞根數(shù)（一般為兩根）。該產(chǎn)品焊錫時先用高溫焊錫（450℃~500℃），把銅線起落兩端分別焊接于兩個鍍銀面，后用低溫焊錫使鍍銀面光滑，平整潔凈，但焊錫時需注意起落線不得短路。

　　2.3 直流線性電感線圈DC linearity

　　DC lincarity 線圈是在DR 類電感線圈的基礎(chǔ)上加一個圓柱形磁鐵而成，常見的規(guī)格有DR2W9×12（單位：mm,下同），DR2W10×12 及DR14×15,相應(yīng)的磁鐵直徑為Φ10、Φ15,所用銅線一般為絲包線，以下為一個DC linearity 的實(shí)例。

　　例1:

　　材料：鐵芯：DR2W10×12 磁鐵：Φ10×16

　　銅線：Φ0.1×30 圈數(shù)：23.5 Ts

　　測試條件：1 kHz/1 Vrms 25℃ 

　　L（S~F）值要求如下：

　　制作時首先根據(jù)疊加0A 電流時的電感值選取鐵芯，其值與鐵芯材質(zhì)、鐵芯中徑及磁鐵大小有關(guān)，然后繞線。焊錫時間不能過長，以免起落線破皮短路，破皮短路很難在常規(guī)測試條件下測出，一般增加一個高頻測試頻率的電感測量，如增加40 kHz/1 Vrms 疊加OA 電流時的電感測量。

　　2.4 T 型鐵芯線圈

　　T 型鐵芯線圈有-26 材質(zhì)和-52 材質(zhì)。-26 材質(zhì)鐵芯一面coating（絕緣層）為白色，另一面coating 為黃色，-52 材質(zhì)鐵芯一面coating 為白色，另一面coating 為藍(lán)色，此外，T 型鐵芯還有以磁導(dǎo)率表示其材質(zhì)的如ui=7 000,其外coating 為綠色。

　　T 型鐵芯一般用于制作線圈， 但也常用于制作濾波元件（filter），有時還用于制作變壓器（transformer）。此類鐵芯ui 值幅度變化較大（生產(chǎn)廠家控制在30%范圍內(nèi)），生產(chǎn)出來的產(chǎn)品電感值變化幅度也較大。對于電感線圈，一般以調(diào)整圈數(shù)來調(diào)節(jié)電感量，DCR 值一般不予考慮。對濾波線圈和變壓器，則不能通過調(diào)整圈數(shù)來調(diào)節(jié)電感量， 但設(shè)計(jì)廠家一般以電感值確定規(guī)格。

　　制作時要注意：coating 是一層較薄的絕緣附著物， 繞制和焊錫時不能讓coating 損壞，否則影響其高壓特性，同時繞制時不能過度用力，以防止鐵芯破裂。

　　3 濾波線圈的制作

　　制作濾波線圈所用鐵芯除上面所述T 型鐵芯外， 還有UU 型鐵芯、ET 型鐵芯（曰字型鐵芯）、UT 型（口字型鐵芯）和EE 型鐵芯。

　　3.1 UU 型濾波線圈的制作

　　UU 型鐵芯常見的尺寸規(guī)格有UU9.8（10）、UU15.7（16），它是由兩片U 型鐵芯組合而成。根據(jù)鐵芯材質(zhì)的不同，其磁導(dǎo)率ui 值有2 500（3000）、7 000、10 000 不等。

　　UU 型線架（bobbin）有PBT 和電木兩種材質(zhì)，其結(jié)構(gòu)常見有雙槽和四槽兩種，每槽（雙槽型）或每兩槽（四槽型）各繞一組線圈，繞制時需注意起落線不能交叉，槽滿率不能太高，以免線和鐵芯相互緊靠。線繞好焊錫后可用鐵夾（clip）把鐵芯和線包組合起來。

　　UU 型濾波線圈需進(jìn)行浸漆作業(yè)，一般采用盆浸的方法。

　　因線架和鐵芯均在尺寸上左右對稱， 銅線線徑和圈數(shù)相同，所以制作出來的濾波器漏感較小，可滿足關(guān)系式：|L1-L2|/|L1+L2|≤1%.用UU 型線架和鐵芯也可制作兩繞組變壓器。

　　3.2 ET 型和UT 型濾波線圈的制作

　　ET 型和UT 型鐵芯是一個單獨(dú)的整體，它有完整、封閉的磁通路，其磁通量在制作時不會改變。其線架分兩部分：一部分叫輪軸， 輪軸有雙槽型和四槽型， 由兩個半圓柱型PBT材質(zhì)的骨架構(gòu)成，輪軸的一端有一個完整的齒輪，可由自動繞線機(jī)帶動繞線；另一部分叫底座（dbase），根據(jù)底座的不同形式，ET 型分臥式和立式兩種，UT 型只有立式一種。

　　繞線前， 把鐵芯和兩個輪軸組合， 使鐵芯夾在兩輪軸中間，然后用自動機(jī)繞線，繞完線與底座組合后，焊錫、浸漆。

　　ET 型和UT 型濾波線圈同UU 型一樣， 兩繞組結(jié)構(gòu)上對稱，漏感較低，可滿足|L1-L2|/|L1+L2|≤1%,但因鐵芯的磁導(dǎo)率波動較大（公差=30%），成品電感分布范圍太寬，電感不良偏多。解決此問題的方法是：對鐵芯逐個篩選，不同磁導(dǎo)率的鐵芯配以不同的圈數(shù)，但此法增加了一道工序，工時增加，不適宜大批量生產(chǎn)。

　　3.3 EE 型濾波線圈

　　EE 型濾波線圈的線架常見有EE-25,它也有對稱的外型結(jié)構(gòu)，其鐵芯為兩個"E"片，與UU 型濾波線圈制作不同的是：

　　EE 型濾波線圈繞線完成后一般在外面包一定圈數(shù)（一般為2圈）的膠帶以絕緣鐵芯與線圈。

　　4 常規(guī)高頻變壓器的制作

　　變壓器可以對交流電（或信號）進(jìn)行電壓變換、電流變換、阻抗變換，可以傳遞信號，隔直流等作用，一般由線圈、磁鐵和線架構(gòu)成。其主要測試技術(shù)參數(shù)有：各線圈在規(guī)定頻率下的電感量、DCR 值、漏感、變壓比（圈數(shù)比）及高壓測試，有時附加線圈的耐電流測試。以下為制作變壓器的一個實(shí)例。

　　例2:變壓器繞線結(jié)構(gòu)如附圖（圖左所示圈數(shù)為膠帶圈數(shù)）。

附圖變壓器線圈剖面圈。

　　4.1 繞線

　　附圖為成型變壓器線包剖面圖， 圖中出示了各層線圈所用銅線線徑、并繞根數(shù)、圈數(shù)、擋墻寬度及絕緣膠帶圈數(shù)，由圖可知，繞線部分可分六步逐層完成。繞線時須注意：PIN 位不能掛錯，絕緣膠帶不能少圈數(shù)，銅線不能用錯，圈數(shù)不能增減，擋墻寬度選取不能錯---它影響漏感及絕緣性，每層如果銅線分布不足一層，則一般采用平均疏繞形式以降低漏感。

　　4.2 組合

　　線圈繞完后，用高溫焊錫機(jī)焊錫，此后可把線包與鐵芯組合，鐵芯在組合前需經(jīng)過一定的處理，處理方法如下：

　　對于寬度C 大于25 mm 的鐵芯， 其磁導(dǎo)率ui 一般在2 000~3 500 之間，可根據(jù)變壓器主電感值成批送到研磨廠家進(jìn)行研磨，對研磨好的鐵芯可直接與線包組合。

　　對于寬度C 小于或等于25 mm 之鐵芯， 其磁導(dǎo)率ui 值分布較寬，因其外型尺寸小，易碎，研磨較難，因此組合時采用墊一定厚度的墊片以符合電感值的要求。

　　4.3 測試

　　組合好的半成品變壓器須測試其所規(guī)定需測試的電氣參數(shù)，如電感、漏感、DCR 值、電壓比、圈數(shù)比、耐壓性，另外還有變壓器綜合測試儀可性完成上述各參數(shù)的測試。

　　4.4 浸漆、烘烤

　　變壓器浸漆的主要作用是提高絕緣性和增大機(jī)械強(qiáng)度。

　　凡立水（varnish）與天那水的比重一般調(diào)至0.92 左右，浸漆的主要步驟如下：

　?。?） 在真空含浸機(jī)內(nèi)把變壓器浸入絕緣漆，同時抽真空，對鐵芯寬度小于或等于25 mm 的變壓器，時間約為5 min,鐵芯寬度C 大于25 mm 的變壓器時間約為10 min.

　?。?） 放掉絕緣漆，對變壓器抽真空，抽真空時間與浸漆時間相同。

　　（3） 浸好漆的變壓器送至烤箱烘烤，對鐵芯寬度C 大于25 mm 的變壓器烘烤時間約8 h, 對鐵芯寬度小于或等于25mm 的變壓器，時間約為6 h,烘烤溫度為（80~100）℃。

　　4.5 測試

　　烘干后的變壓器需再次測試各電氣參數(shù)是否符合要求。

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