开关电源变压器

开关电源变压器是一种加入开关管的电源变压器，它不仅具备普通变压器的电压变换功能，还能实现绝缘隔离和功率传输。这种变压器广泛应用于开关电源和其他高频电路环境中。

工作原理

开关电源变压器与开关管共同构成了一个自激（或他激）式的间歇振荡器，能够将输入的直流电压调制成高频脉冲电压。在反激式电路中，当开关管导通时，变压器会将电能转化为磁场能存储起来，而在开关管截止时则释放出来。在正激式电路中，当开关管导通时，输入电压直接向负载提供，并将能量储存在储能电感中。当开关管截止时，由储能电感继续流向负载传递能量。最终，开关电源变压器实现了将输入的直流电压转换成所需的各种低压。

分类

开关电源变压器可以分为单激式和双激式两类。单激式开关电源变压器的输入电压为单极性脉冲，且分为正反激电压输出；而双激式开关电源变压器的输入电压为双极性脉冲，通常是双极性脉冲电压输出。

特性参数

- 电压比：表示变压器初级电压与次级电压的比例关系。

- 直流电阻：也称为铜阻，衡量的是变压器的导线电阻。

- 效率：计算公式为输出功率除以输入功率乘以百分之百。

- 绝缘电阻：反映变压器各绕组之间以及对铁心的绝缘能力。

- 抗电强度：表示变压器在一秒钟或一分钟内所能承受的规定电压程度。

结构组成

磁性材料

开关电源变压器使用的磁性材料主要是软磁铁氧体，包括MnZn系和NiZn系两大类别。其中，MnZn系材料具有较高的导磁率和饱和磁感应，在中频和低频范围内表现出较低的损耗。磁芯的形状多样，常见的有EI型、E型、EC型等。

导线材料

常用的导线材料是漆包线，其中包括高强度聚酯漆包线（QZ）和聚氨酯漆包线（QA）。漆包线的种类根据漆层厚度分为1型（薄漆型）和2型（厚漆型），前者具有优异的耐热性和绝缘性，后者具有良好的自粘性和自焊特性。

压敏胶带

压敏胶带作为一种绝缘材料，因其抗电强度高、使用方便、机械性能良好等特点，被广泛应用于开关变压器线圈的层间、组间绝缘和外包绝缘。

骨架材料

开关变压器的骨架材料不仅要满足绝缘要求，还需要具备足够的抗拉强度，以承受引脚的耐焊接热。理想的骨架材料应该具有高热变形温度、阻燃特性和良好的加工性。

检测方法

1. 观察变压器外观，检查是否存在明显的异常情况，如线圈引线断裂、脱焊、绝缘材料烧焦等。

2. 进行绝缘性测试，利用万用表R×10k档位分别测量铁心与初级、初级与各次级、铁心与各次级、静电屏蔽层与次级、次级各绕组之间的电阻，确保万用表指针指向无穷大的位置，表明变压器绝缘性能良好。

3. 对线圈通断情况进行检测，使用万用表R×1档位，发现某个绕组电阻值为无穷大，说明该绕组存在断路故障。

4. 判别初、次级线圈，通过查看变压器上的标识，如初级绕组标注的220V字样，次级绕组标注的具体电压值，如15V、24V、35V等，以此区分初、次级线圈。

5. 空载电流检测，可通过直接测量法或间接测量法进行，确定变压器是否存在短路性故障。

6. 空载电压检测，将变压器接入220V市电，使用万用表交流电压档位逐个测量各绕组的空载电压值，确保其符合标准值。

7. 温度检测，一般情况下，小功率电源变压器的允许温升为40℃~50℃，优质绝缘材料的情况下，允许温升还可以更高。

8. 同名端检测，对于串联使用的电源变压器，必须正确连接各绕组的同名端，否则变压器无法正常工作。

9. 短路性故障检测，通过测量空载电流，判断变压器是否存在短路性故障。

参考资料

开关电源变压器的工作原理.中立鼎.2024-08-14

开关电源的心脏——开关变压器.百家号.2024-08-14

开关电源变压器组成与作用常识 .搜狐网.2024-08-14