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[龙腾原创]谈如何自制变压器的设计规格书

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XIAOTU80
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  • 2014-4-10 17:04:46
自制一个好的变压器的设计规格书,在提供设计参数给厂家时,信息越详细,则变压器厂家能够很明确的按照设计参数给加工出来,设计的也会越准确。
实际上我们在让变压器厂家设计样品时,往往写的比较简单,只列出了几个主要参数。如果我们了解了变压器厂家设计时具体考虑哪些参数,提前把样品的需要参数基本都列上去,相信厂家更愿意提供免费的样品给大家。
以一个最近做好并提交给厂家的《AB-EE2520-15W0512变压器规格书》为例,介绍下比较详细的变压器设计需要考虑哪些因素。
欢迎大家拍砖和交流,并提出改进方法。
XIAOTU80
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  • 2014-4-10 17:05:36
 
1.型号命名
一个好的型号不仅方便了自己,也方便了厂家。
对自己来说,可以根据型号,很容易联想到用在了哪个产品上,以及瓦数,尺寸,输出电压等信息;对变压器厂家来说,根据型号可以容易找到是为哪个客户生产的等。
例如自己在做一个新的变压器样品,起的品名为:开关变压器,
型号为:AB-EE2520-15W0512。
表示的信息为:需要为AB公司设计的该开关高频变压器样品,采用EE2520的磁芯,应用在5V和12V双路输出的15W电源上。
一川
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高级工程师
  • 2014-4-10 17:44:53
 
品名有叫高频变压器的
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 09:35:31
 
是的,各个厂家命名是不一样的,都是为了方便区分。
long223349
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高级工程师
  • 2014-11-2 22:56:21
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kaka0267
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本网技师
  • 2014-7-8 21:22:56
 
磁芯最好别写,可能做修改的,这个不是我们能决定的。有时候电路其他部分做了修改,Layout说放不下了,要竖起来或者长的改方的,那就要去系统里改型号名了。
long223349
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高级工程师
  • 2014-11-2 18:19:12
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XIAOTU80
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  • 2014-4-10 17:06:56
 
于是首页便做好了,如下图:

XIAOTU80
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  • 2014-4-10 17:07:42
 
接下来的几页需要做个产品说明书,表头如下图:

XIAOTU80
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  • 2014-4-10 17:10:51
 
产品说明书包含了,外观尺寸、引脚连接、绕线说明、电气特性及材料清单等项目。 如下图:
XIAOTU80
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  • 2014-4-10 17:11:20
 


XIAOTU80
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  • 2014-4-10 17:10:09
 
AB公司是我为了方便,随便起这个名字。
具体应用时,大家可以参考着把自己公司名写上去。
XIAOTU80
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  • 2014-4-10 17:11:55
 
接下来逐一介绍: 2.外观尺寸

XIAOTU80
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  • 2014-4-10 17:15:01
 
图中包含了,引脚直径,引脚间距,焊针排距,外形尺寸等信息。
下班了,待更……
oldfang
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副总工程师
  • 2014-4-11 09:30:32
 
其实每种变压器的描述文字都差不多,固定一个格式后,以后就只要用CAD画尺寸图了。
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 10:48:33
 
是的只要固定一个格式,以后可以在这个规格书中,对应位置中修改。
变压器厂家也希望大家提供的信息越全越好。
yiyi123
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本网技师
  • 2014-4-10 22:06:07
 
尺寸,得厂家有这种规格才能做出来吧?
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 08:17:06
 
是的,这个提前可以跟厂家沟通,
最好让厂家提供骨架和磁芯的尺寸图。
一川
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  • 2014-5-22 12:36:21
 
骨架立放跟卧放,有大区别吗
killaws
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  • 2017-7-26 17:39:27
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很实用以收藏
鸟鸟
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  • 2014-4-10 23:46:16
 
精华帖!!!!!!!!!!!!!!
huhushuai
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  • 2014-4-11 09:01:45
 
很实用的东西。
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 09:11:31
 
接上-外观尺寸:
收藏的表格中给出了该EE25的部分信息,如下图:


XIAOTU80
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  • 2014-4-11 09:15:22
 
打开某代理厂家在咱们电源网推广的试用学习软件,可以查看该磁芯和骨架的详细信息。
        
                                
                        EE2519和2520非常接近,所以也列了出来。        
                                                               
                                                       
                                                       
                                        上面给出的是软件中包含的EE25/19骨架。对于用到EE2520的骨架,在这个软件中并没有找到,需要厂家提供详细的尺寸信息。               
                                        EE2520磁芯的,实际用到的骨架不是图中的卧式,而是采用厂家提供的立式骨架。               
                                        不同厂家给出的立式骨架尺寸是不一样的,如下图:               
                                                       
                                        这家给出的骨架尺寸尽管相似,但是引脚只有8针,而非我所设计的10针。               
        

XIAOTU80
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  • 2014-4-11 09:19:06
 
本例中,设计厂家给出骨架尺寸发上来,给大家看一下。
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 09:23:15
 

XIAOTU80
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  • 2014-4-11 09:23:34
 

XIAOTU80
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  • 2014-4-11 09:25:45
 

正面图
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 09:26:08
 

侧面图
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  • 2014-4-11 09:29:35
 


di bu shi tu
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 09:30:17
 

顶部视图
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 09:34:55
 
提到了变压器骨架,给大家发个参考吧。这是台湾一家的。
实际用起来,要以本土内陆的为主。
变压器骨架大全-只是参考.pdf
一川
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高级工程师
  • 2014-4-11 10:08:36
 
好帖子,收藏一下。
一般磁芯能有多大的功率?
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 10:44:42
 
3. 引脚连线

1)·表示起始端 2)减8号引脚
看上图,需要给厂家提供出几个信息:
1.要反映出绕组有几组的信息;
2.要能够反映出每个绕组占据的引脚信息;
3.对于变压器,每个绕组都是有方向的,需要明确标明同名端。如果同名端不一致,将会影响电源的工作。

XIAOTU80
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  • 2014-4-11 10:45:33
 
给厂家提供的绕组图,可以用PROTEL、AD6、WORD甚至CAD等工具画出来,如上图。 再比如下图,是个12引脚的绕组,还额外标出了屏蔽层的连接方式。


XIAOTU80
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  • 2014-4-11 10:47:01
 
4.绕线说明
这个非常重要,厂家将会按照方向、线径、以及顺序要求,采用相应的漆包线开始绕制。

其他要求:
1)要求真空浸漆;
2) 绕制时漆包线不得打结,同一层漆包线应均匀平铺。

luling1984
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LV2
本网技师
  • 2014-7-4 10:16:26
 
变压器绕整层非常重要,在这里有个问题,比如我们自己按以上圈数制作样品是整层的,由于厂家和我们手工绕制工艺等等原因,可能就多了或者少了几圈,尤其是绕在里面的绕组,那怎么办?
zjhyln
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LV2
本网技师
  • 2014-4-11 11:01:58
 
给你传个正规版的变压器规格书,xxx网络能源公司的 变压器规格书.doc
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 11:14:50
 
谢谢分享,等最后把这几方面说明一下,
也会把提供给厂家正规的规格书给放上来。
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 11:19:30
 
看上图提供的信息,根据自己的设计经验,总结如下: 1.采用的是三明治绕法,对抑制EMI有帮助;
2.要标明初级电感量,这样其它绕组的大致电感量根据匝数都能确定下来,这个也可以计算出来。
3.关于漏感。
在给出初级匝数和电感量之后,然后看厂家的绕制工艺了,可以做的很小。对于单端反激,因为变压器有气隙,所以需要留有一定的漏感。
对于测量漏感,还有个问题需要注意。在刚开始接触的时候,以为1kHz测量出来的就是漏感,结果发现非常大。后来逐渐了解,变压器工作时的频率,产生的漏感才是大家应该关心的。给厂家提供靠近工作频率的漏感要求,经常见大家提到不超过初级电感量的2%、5%?记不清了。一般厂家都能够给做到漏感很小。
测量漏感的方法,大家可以搜索一下。我经常将除了初级绕组的其它绕组给短在一起。短的效果越好,则测量漏感也会越小。
4.不浸漆的话,变压器通常会有响声。有时候为了给没浸漆的样品降低响声,我会找个小纸壳给塞进去,响声明显就降低了甚至不响。
5.漆包线应均匀平铺,可以降低变压器的分布参数,对抑制EMI和提高电气性能有所帮助。还有个重要原因是,占用窗口的空间会变小。
6. 双线并绕,或者见过有用铜皮绕的,对降低占用窗口的空间,还有提高效率等会有所帮助。
7.当功率较大时,可能还需要增加屏蔽层。在绕组中可以增加进去。注意屏蔽层不要短路。
大家还可以补充其他方面的信息。
清溪淡月
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LV3
助理工程师
  • 2014-4-11 11:54:05
 
好的规格书,第一材料列表清晰,使用行内通用的标准名词描述清楚你的物料,能提供图纸和详细的产品资料或网址更佳。第二,尺寸清晰。(尽量少单位混用)第三工艺清晰,多用图表描述工艺。特别是特殊工艺。第四测试清晰,完备的测试方法和测试条件。有这四样。一般做出来的变压器不会货不对板。或者电气性能不达标。让普通人都能看懂的就是最好的。
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 13:41:31
 
谢谢楼上的分享
huhushuai
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-14 10:50:38
 
很好的东西,收藏了看看。
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 13:56:14
 
5.电气特性
该型号变压器的部分电气特性,见下图:
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 13:57:24
 
从上图中看出,设计这款变压器,需要提供给厂家如下电气参数,以便于厂家做出样品后,参考着进行测量,看样品是否满足要求。
1.初级绕组的电感量及范围。这项可以给出测试频率及测试电平,如果不给出测试频率,影响也不大。厂家一般会采用默认频率进行测量。
之前我也做过试验,用1kHz、10kHz、100kHz测试的初级电感量波动范围相对较小,差别不明显。
2.测量漏感。需要给出个大概范围,或者等厂家绕制的样品通过各种测试后,测量一下漏感,作为规格书中给出漏感最大范围的依据。
测量漏感时,给出的测试频率非常重要,不信大家可以测量一下。在1kHz和100kHz下的漏感波动范围太大了。
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 14:40:46
 
在这有个问题,就是在不同频率下测量的初级电感量和漏感量为什么偏差情况不一样?谁能给解答一下。
XIAOTU80
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版主
  • 2014-4-11 14:41:34
 
3.耐压的考虑。平时见得最多的是,ACDC电源产品,原副边满足“AC 2KV 1MIN”的要求。个别场合还要求4KV的。让厂家用“AC 3.0KV”来设计并测试,这样可以留足够的裕量,足够满足2KV或者2.5KV的要求。 N3与N4是隔离的两路,也要求足够的耐压。平时测试的泄露电流一般不超过10mA即可。为了保险起见,厂家测试会设置的更低,本例设置了3mA
备注中再列出了一些测试设备。这个可以不写,变压器厂家有专门的测试仪器。
化二为一
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LV8
副总工程师
  • 2014-5-27 10:11:26
 
为什么在1kHz和100kHz下的漏感波动范围太大?理论是什么
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 14:42:30
 
6.材料清单
材料清单如下:


XIAOTU80
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  • 2014-4-11 14:43:34
 
该变压器样品,磁芯的材质采用PC40。 关于PC40的参数,从一个软件工具上,截图如下:





XIAOTU80
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  • 2014-4-11 14:44:23
 
一般厂家都采用PC40来设计变压器。当然如果采用PC50会更好一些,只不过成本会有所增加。

XIAOTU80
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  • 2014-4-11 14:46:17
 
最早以前,还采用PC30,目前基本被淘汰。

PC30、40、50主要是配方不同。一般PC30的价格只有PC40的一半,它们适用的工作频率范围不一样。象100kHz工作频率以上的产品,基本就把PC30给淘汰掉了。

XIAOTU80
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  • 2014-4-11 14:48:00
 
材料清单中的漆包线,通过了美国UL认证,ULE102761 变压器骨架UL号是E59481
两种胶带产品均通过美国UL认证E165111(N)
备注中的材料认证,是厂家提供的,可以不写。
如果产品要出口的话,可能要对每颗料都要查仔细了,看是否要满足某个认证才能达到要求。
如果需要增加屏蔽层的话,还可以采用铜胶带。
qingweifeng
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LV3
助理工程师
  • 2014-4-11 23:04:54
 
问个问题,在哪里增加屏蔽层,是不是把初级绕组和其它绕组隔开?
tangchaobao
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高级工程师
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gongchangsheng
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副总工程师
  • 2014-4-11 14:52:29
 
老史,讲的不错,请教下这是什么软件呀?
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 14:59:18
 
这是一款Ansoft的变压器设计软件。
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 15:00:27
 

下面的PExprt 的软件设计工具。
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 15:01:53
 
材质在里面都包含着,介绍的也挺详细的。
只要点击它就出来该材质的介绍。
一川
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  • 2014-4-11 16:22:45
 

不同厂家采用磁材不一样,但是可以替代使用,叫法不一样。上图是给出的对照表。
yiyi123
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本网技师
  • 2014-4-11 22:01:07
 
那个0.2,0.3,0.4都跑多大电流啊
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 22:28:32
 
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 14:55:48
 
主要涉及到的这几部分写完了,一并附上自制的,该变压器样品的设计规格书。
AB-EE2520-15W0512变压器规格书.doc
andrewxzq
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  • 2014-4-11 15:15:37
 
学习了
拒绝变帅
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  • 2014-4-11 22:28:36
 
测漏感用100k频率,可测原边感量却用1k频率,说说你的心路历程。
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 15:59:18
 
在二十多楼,有人问“一般磁芯能有多大的功率?
我说一下自己的考虑。
先看下面几幅图,关于不同厂家给出的,不同磁芯对应的功率最大情况:

我设计个15W变压器,按照上图这个资料提供的,是否EE19就能满足要求了?





这两个厂家提供的,其中一个给出了EE25在 100KHZ的时候,可以输出的最大功率为64W。


见上图,这个厂家给出的资料中EE2520输出功率很小,只有20W左右,而且跟电路拓扑有关。
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 16:14:17
 
仔细看为什么有这么大的差距,发现最后那幅图中,假如只有工作频率不同,则输出功率大不相同。
见下面几幅图就能很直观的看到差别:
工作频率在25KHZ时,最后那个变压器厂家给出的参考资料如下:


工作频率在50KHZ时,


工作频率在100KHZ时

可以从上面几幅图中看出,工作频率不同,变压器可以输出的功率是不一样的。
该变压器样品用在宽输入范围的ACDC产品上,里面采用的控制芯片,正常工作频率为33KHZ。
综合考虑工作频率、产品工作电压范围,及绕组情况,还有拓扑、温升等因素,选用EE2520。


一川
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  • 2014-4-11 16:28:49
 
收藏一下
cadypower
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  • 2014-4-11 20:52:22
 
太复杂了吧!
一个规格书搞那么多页,在生产就不适合用了,
要省些,能够说清楚怎么做就好了,加上各种插图。


这么详细的规格书属于设计书了,工程人员才用得上,
XIAOTU80
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  • 2014-4-11 22:11:51
 
这还不算复杂的,我看楼上发的那个规格书,还带上参考哪种标准。
把信息弄完善了,也是让变压器厂家有依据
小凡凡
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  • 2014-4-12 08:40:21
 
变压器规格书不好做,也很容易搞错。
一川
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  • 2014-4-14 08:59:26
 
厂家给提供个模板,在上面修改关键部分就很快了
huhushuai
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高级工程师
  • 2014-4-14 10:51:35
 
楼上感觉说的还是不错的。
一川
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  • 2014-4-14 08:59:54
 
模板上,修改就不复杂了吧
forget
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  • 2014-4-14 12:21:45
 
请问你的这个软件能不能共享一下呢?
XIAOTU80
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  • 2014-4-15 09:43:26
 
这个软件,别人已经发过。
在咱们这个论坛上就有。
后续再发篇文章,介绍下变压器的详细参数设计和这个软件设计方法。
xinlong
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  • 2014-4-15 09:44:42
 
期待中
一川
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高级工程师
  • 2014-4-15 09:49:05
 
https://bbs.21dianyuan.com/146308.html
楼主这个帖子介绍的就比较详细了。不过是正激的
XIAOTU80
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  • 2014-4-15 12:12:37
 
https://bbs.21dianyuan.com/29615.html#buttom
刚才看这个帖子,关于漏感测量差异那么大,有人给出了英文解释
yiyi123
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本网技师
  • 2014-4-15 22:18:44
 
漏感一直闹不清楚
XIAOTU80
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  • 2014-4-23 08:19:18
 
希望漏电感越小越好。
http://www.21dianyuan.com/bbs/37931.html

这个连接,别的楼主专门发帖讨论过漏感
feihe
  • feihe
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高级工程师
  • 2014-4-26 13:13:57
 
气息air gap参数有没有说明?会不会饱和?
顺求楼主设计用的工具
XIAOTU80
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  • 2014-4-30 12:17:35
 
不会饱和,
当你提到的设计匝数和电感量,自然要通过增加气息来获得那个电感量
唯一
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本网技师
  • 2014-5-22 12:53:07
 
饱和了,一般从实际工作电路中能看出来?
fazai001
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本网技师
  • 2014-5-16 11:31:34
 
XIAOTU80
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  • 2014-5-16 17:51:31
 
唯一
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本网技师
  • 2014-5-9 15:19:17
 
漏感会对电磁兼容造成影响吧?
XIAOTU80
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  • 2014-5-9 15:50:12
 
经常在输入输出绕组间跨个Y电容,就是为了减少变压器分布参数的影响
一川
  • 一川
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  • 2014-5-22 12:34:55
 
请问大家,变压器绕好,绕不好都有哪些表现呢?
唯一
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本网技师
  • 2014-5-22 12:51:16
 
绕不好,就不能工作了吧
XIAOTU80
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  • 2014-5-23 08:14:48
 
变压器损耗大,漏感大,温升高等等表现
一川
  • 一川
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高级工程师
  • 2014-5-22 12:41:03
 
有了漏感,是不是相当于个电感和理想变压器的组合
唯一
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本网技师
  • 2014-5-22 12:50:48
 
有的书上是这么说的,看成是...
我是谁
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副总工程师
  • 2014-5-26 10:57:23
 
谢谢楼主,楼主的规格书中还差一个最重要的结构图,这样更加形象生动些:

XIAOTU80
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  • 2014-5-26 16:09:38
 
恩,这样表示会更完美些。
有的还带铜皮屏蔽
大工
  • 大工
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  • 2014-7-4 08:47:38
 
楼主,我想问下电感的直流电阻如何数学近似计算呢。
XIAOTU80
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  • 2014-7-4 12:51:26
 
这个有专门的资料来介绍吧
可以百度搜索一下
tangchaobao
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  • 2014-10-31 15:44:58
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shywjsh
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本网技师
  • 2014-6-13 10:43:11
 
这个结构图看起来怪怪的,怎么来描述这个结构呢?看不太懂,请老师解答一下
shywjsh
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本网技师
  • 2014-6-13 10:47:13
 
磁芯,图里的空心实心圆还有X,3.5MM,都是什么意思啊?请老师指导新手。
hotjacky
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本网技师
  • 2014-7-15 08:41:58
 
写得相当好
spider
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本网技师
  • 2014-10-24 09:39:41
 
请问能帮我们设计变压器吗?谢谢
XIAOTU80
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  • 2015-12-31 08:41:31
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一般设计出来的,都要经过调试来验证。
不过暂时也做不到一次就能设计出最优的变压器。
反正基本可以做到一次设计的能正常运行,基本满足要求。
有能一次设计出最优的变压器的,可以介绍一下,学习学习,继续提高提高。
tangchaobao
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  • 2014-10-31 15:41:47
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小胜
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  • 2015-12-15 09:24:07
  • 倒数5
 
楼主牛,这个资料很好,很实用谢谢
caichengchao
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  • 2017-7-22 21:28:54
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楼主能再把这个变压器的设计过程介绍一下吗?这样的话就是从设计到打样规格书一个完整过程,对于新手很有帮助
zxy_20120225
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