如何准确有效的解剖开关电源变压器

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如何准确有效的解剖开关电源变压器

来源：江阴市星火电子科技有限公司 2024年01月03日 13:46

徐振德、蒋大维

江阴市星火电子科技有限公司

　　摘要：在《如何准确有效的测试开关电源变压器的结构参数》一文中作者已经和大家探讨了如何测试开关电源变压器的结构参数，那仅仅靠测试参数是不能作为开关电源变压器的生产依据的，因为开关电源变压器的每个绕组的线径、圈数，还有变压器的端空、绝缘胶带是无法从外部结构来观察的，当然也是无法测试的，所以开关电源变压器最终还是需要解剖的。同时解剖观察变压器的结构参数还能印证之前的测试情况是否正确，相互印证。

　　所以说，由于很多借鉴的开关电源比较贵重，客户有时会要求客户不能拆开开关电源变压器，这样的要求往往是做不到的。通过本文的了解，大家应该明白了其中的原因。

　　关键词：开关电源变压器结构、解剖、同名端

　　正文：

　　本文主要讲开关电源变压器的有效解剖，那么开关电源变压器测试的部分就不再赘述，但依然用EE13-5+5开关电源变压器的例子，见图1。

图1：EE13-5+5的测试参数

　　1、解剖开关电源变压器的5个注意点：

　　1.1、数清楚每组变压器的匝数：变压器骨架一个通体旋转为一匝，可以记为“1T”；

　　1.2、印证测试时开关电源变压器的同名端：根据解剖时候的变压器绕线起末位置；

　　1.3、看清楚变压器的端空位置、胶带层数：端空决定开关电源变压器的安规要求，需要按实记录，胶带层数每层胶带耐压可以记为500V，如果中间包了3层，即是要求两绕组耐压为500V*3=1500V；

　　1.4、确认变压器的绕组关系：最先拆解的绕组肯定是最后一层，最后拆解的绕组肯定是先绕的，一般记为“N1”；

　　1.5、用螺旋测微器测试出每组绕组的线径：当然也可以用游标卡尺，用不低于0.02精度的游标卡尺，现在市面上有很多带数显读数的卡尺使用非常方便，缺点就是数显的容易坏。

　　2、破坏磁芯

　　要解剖开关电源变压器，首先要把磁芯给拆掉。(注意：本文的前提是已经把开关电源变压器的性能参数测试完毕了。)具体方法是，把变压器放入烘箱(100℃)烘半个小时，目的是融化变压器磁芯上面的凡立水，等变压器凡立水逐渐融化后，把变压器拿出烘箱，用钳子很容易就能把开关电源变压器上面的磁芯取下来了，然后我们就来解剖这个变压器剩下的线包。(见图2)当然有些小型的开关变压器，磁芯比较单薄，那我们也可以直接用斜口钳把磁芯弄碎，只是要注意不要伤及骨架，特别是有漆包引线的针脚，那样对我们后面的解剖很不方便。

图2 图3 图4

　　3、我们拉开开关电源变压器的外包胶带，(注意外层包了几层胶带)见图3，变压器的倒数第一层绕组就展现在眼前了。用小剪刀剪断在我们眼前绕组尾部绕线端，见图3，即10脚为尾部，开始拆圈、计数，拆解完毕，发现倒数第一层为5圈，注意变压器的针脚向右，必须一直保持，(见图4)否则同名端方向就会发生错误，同时注意转动方向(见图4)。一直到拆到头，发现一共为5圈，起线在8脚，那么根据原先的检测图，见图1，我们就默认为8脚为起始端，而10脚为收尾端。

　　4、线径用螺旋测微器或者卡尺量好，注意量具量出来的漆包线线径，我们在记录时应根据线径的大小，适当的扣去0.05-0.1，做为漆包线的漆包层，如倒数第一层量出的线径为φ0.055，那我们则记录为φ0.5，当然，这当中会多少出现误差，如果需要准确一点的话，可以将拆下来的漆包线拉直，测量其长度，见图5，长度约为170mm，根据铜阻率公式R=0.0175*L/S(L单位是米，S单位平方毫米)来计算，具体计算如下。

　　S=3.14*0.25*0.25=0.19625mm2

　　则R=0.0176*0.17/0.19625=0.0152Ω，略大于8-10的电阻，考虑电阻测试时的误差，0.5基本符合要求。

图5：最后一层漆包线拉直长度

图6：变压器的端空(挡墙)

　　5、解剖的同时，及时记录变压器上是否加了端空，见图6，同时将以上的数据按照下表格记录好，见图7。

图7：变压器倒数第一层数据记录

　　6、依次把变压器解剖完毕，见图8。

图8：变压器全部数据记录

　　7、根据实际，我们将表格略微修改，倒数第四层是变压器生产绕线的第一层，而倒数第一层，是变压器绕线的最后一层，我们的数据是为生产服务，所以这个顺序要倒过来，方便使用，见图9。

图9：修改后的变压器数据表

　　8、根据上图包胶带的层数，N1\N2\N3和N4之间有6层胶带，一定是需要电气隔离，6层胶带，耐压应该为3KV左右，N1和N2之间3层胶带，耐压1500V即口，N2和N3之间不需要耐压，因为本身就是个抽头绕法，不需要耐压是正确的。

　　9、根据图9的数据表，补充完善绕线图，见图10：

图10：变压器绕线图，红线为电气隔离，说明他们之间必须要打耐压

　　10、验证，根据电感量和圈数的平方成正比，即AL=L1/N12=L2/N22=Ln/Nn2，(AL为磁芯的电感系数，每副磁芯的电感系数一定，L1是N1绕组的电感量，N12为N1绕组匝数的平方，L2是N2绕组的电感量，N22为N2绕组匝数的平方，Ln是Nn绕组的电感量，Nn2为Nn绕组匝数的平方。)来检测每个绕组的圈数是否正确，例如：N1和N2相互印证，N1：3mH，90T，N2：10.29uH，据此推算N2圈数是否正确。N2=√(90*90*10.29/3000)=5.27T≈5T，正确。其余几组都按照这个方法验证。

　　11、解剖过程中的注意点：

图11：绕线机绕制变压器，中途正反转，导致拆解变压器同名端出错

图12：卧式骨架中途两边插入绕线机，导致拆解变压器同名端出错

　　在解剖变压器圈数的过程当中一定要注意变压器的旋转方向，如图11，因为有的变压器厂家，由于某种工艺原因，会在绕变压器的时候中途将绕线机绕向变反，还有更大的一种可能性，有些厂家使用卧式骨架绕线时，由于他们的工艺原因，喜欢换边绕，(见图12)这样我们解剖时，会发现变压器的旋转方向会反掉，那么同名端的始末端要掉个个，否则就会发生错误。如果解剖人员没有注意变压器的旋转方向已经变掉，而解剖前的测试也没有测试同名端，那么变压器肯定就要做错了，这个作者亲生经历过，一个不留神就会犯错。

　　这就是为什么要记清楚变压器旋转拆线的重要原因，如图4，本来变压器拆线时是像自己方向转动，突然拆到某道线时，手中变压器向反方向转动时，那就要注意了，解决方法是，这道线是起始段改为收尾端，这道线的收尾端改成起始端。

　　本文讲述的是如何手工拆解开关电源变压器，当然现在有很多仪器可以测试同名端等功能，但多少都有限制，不如手测来得准确，只是手测的相对较慢。希望这篇文章对大家有所启发。

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