高頻逆變器中高頻變壓器的繞制方法

　　你如果用EE55等高頻磁芯制作高頻逆變器，其中高頻變壓器的線包繞制最好參考一下電子管音響功率放大器中音頻輸出變壓器的繞制方法。這種變壓器因?yàn)橐谝纛l20Hz~20KHz范圍內(nèi)力求做到平坦響應(yīng)，繞法講究，頂級(jí)的電子管音頻輸出變壓器的頻響范圍甚至做到了10Hz~100KHz，而用的磁芯不過(guò)就是高矽硅鋼片而已。

　　以大家在壇子中討論最多也用得最多的“SG3525A（或KA3525A、UC3525）+場(chǎng)管IRF3205（或MTP75N06等）+EE55磁芯變壓器”組合為例，功率可做到500W以上，工作頻率一般在20~50KHz.其中的EE55磁芯變壓器，大家一般是低壓繞組（初級(jí)）3T+3T，中心抽頭，高壓繞組（次級(jí)）75T.

　　要制作好它就要注意兩點(diǎn)：

　　一是每個(gè)繞組要采用多股細(xì)銅線并在一起繞，不要采用單根粗銅線，因?yàn)楦哳l交流電有集膚效應(yīng)。所謂集膚效應(yīng)，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是高頻交流電只沿導(dǎo)線的表面走，而導(dǎo)線內(nèi)部是不走電流的（實(shí)際是越靠近導(dǎo)線中軸電流越弱，越靠近導(dǎo)線表面電流越強(qiáng)）。采用多股細(xì)銅線并在一起繞，實(shí)際就是為了增大導(dǎo)線的表面積，從而更有效地使用導(dǎo)線。例如初級(jí)的3T+3T，你如果用直徑2.50mm的單根漆包線，導(dǎo)線的截面積為4.9平方毫米，而如果用直徑0.41mm的漆包線（單根截面積0.132平方毫米）38根并繞，總的截面積也達(dá)到要求。然而，第二種方法導(dǎo)線的表面積大得多（第一種方法導(dǎo)線的表面積為：?jiǎn)喂蓪?dǎo)線截面周長(zhǎng)×股數(shù)×繞組總長(zhǎng)度=2.5×3.14×1×L=7.85L，第二種方法導(dǎo)線的表面積為：?jiǎn)喂蓪?dǎo)線截面周長(zhǎng)×股數(shù)×繞組總長(zhǎng)度=0.41×3.14×38×L=48.92L，后者是前者的48.92L/7.85L=6.2倍），導(dǎo)線有效使用率更高，電流更通暢，并且因?yàn)榧?xì)導(dǎo)線較柔軟，更好繞制。次級(jí)75T高壓繞組用3~5根并繞即可。

　　二是最好采用分層、分段繞制法，這種繞法主要目的是減少高頻漏感和降低分布電容。例如上述變壓器的繞法，初級(jí)分兩層，次級(jí)分三層三段。具體是：

　　①繞次級(jí)高壓繞組第一段。接好引出線（頭），先用5根并繞次級(jí)高壓繞組25T，線不要剪斷，然后包一層絕緣紙（絕緣紙要薄，包一層即可，否則由于以下多次要用到絕緣紙，有可能容不下整個(gè)線包），準(zhǔn)備繞初級(jí)低壓繞組的一半。

　　②繞初級(jí)低壓繞組的一半。預(yù)留引出線（頭），注意是預(yù)留，因?yàn)楹竺嬉y(tǒng)一并接后再接引出線，以下初級(jí)用“預(yù)留”一詞時(shí)同理。用19根并繞3T，預(yù)留中心抽頭，再并繞3T，預(yù)留引出線（尾），線剪斷。在具體操作時(shí)這里還有一個(gè)技巧，即由于股數(shù)多，19股線一次并繞不太方便，扭矩張力也大，就可以分做多次，如這里可分做三次，每次用線6到7股，這樣還可繞得更平整。注意三次的頭、中、尾放在一起，且繞向要相同。然后又包一層絕緣紙，準(zhǔn)備繞次級(jí)高壓繞組第二段。

　　③繞次級(jí)高壓繞組第二段。將前面沒(méi)有剪斷的次級(jí)高壓繞組線翻轉(zhuǎn)上來(lái)（注意與前面的初級(jí)繞組線不要相碰，必要時(shí)可用絕緣紙隔開），又并繞25T，注意繞向要與前面的第一段相同，線仍不剪斷。又包一層絕緣紙，準(zhǔn)備繞初級(jí)低壓繞組的另一半。

　　④繞初級(jí)低壓繞組的另一半。再按步驟②同樣的方法繞一次初級(jí)低壓繞組，注意繞向要與前面的一半相同。同樣線剪斷，包一層絕緣紙，準(zhǔn)備繞次級(jí)高壓繞組第三段。

　　⑤繞次級(jí)高壓繞組第三段。再按步驟③提示的方法繞完剩下的次級(jí)高壓繞組25T，仍注意繞向與前面的兩段相同。接好引出線（尾），線剪斷。至此，所有的繞組都繞完了。

　　⑥合并初級(jí)低壓繞組。將前面兩次繞的初級(jí)低壓繞組，頭與頭并接，中心抽頭與中心抽頭并接，尾與尾并接（這樣繞組匝數(shù)仍是3T+3T，而總的并線為38根），接好引出線，即得到初級(jí)低壓繞組的頭、中、尾三個(gè)引出端。最后纏一層絕緣膠帶，至此線包制作完成。

　　以上敘述起來(lái)顯得很復(fù)雜，實(shí)際熟悉后并不難。按此方法繞制的高頻變壓器肯定好用;如果再參考高檔電子管音頻變壓器的對(duì)稱交叉繞制法，并講求制作上的精細(xì)工藝，只要磁芯適應(yīng)，工作頻率可以提升到100KHz以上。不過(guò)對(duì)稱交叉繞法最復(fù)雜最難搞（繞組分段更細(xì)，每一層都對(duì)稱地分為兩組，接法復(fù)雜，稍一疏忽大意就會(huì)接錯(cuò)繞組中某一段的相位），就不介紹了。為什么有的人做的高頻變壓器頻率總是提不高，功率做不大（做大功率需要提升頻率），而且發(fā)熱嚴(yán)重，就是因?yàn)槁└写螅植茧娙荽螅哳l電流集膚現(xiàn)象嚴(yán)重等等。自激式高頻變壓器繞法也一樣。

　　500W逆變器變壓器繞制過(guò)程

　　繞法如下：

　　一：選兩股0.72的漆包線一頭固定在6腳（高壓繞組的頭），繞兩層35T，另一頭不要剪斷，包好絕緣層后開始繞初級(jí)。

　　二：選6股0.72的線排整齊膠帶包好卡在骨架的1，2腳之間，同樣選6股0.72的線排整齊膠帶包好卡在骨架的3，4腳之間。這樣12股線就整齊的排成一層繞上3T.

　　1，2腳的那股線在9，10腳之間引出留合適的長(zhǎng)度剪斷。同樣3，4腳的那股在12，13腳之間引出留合適的長(zhǎng)度剪斷。

　　按上面的方法用相同的方法饒好（2，3）-（11，12），（4，5-13，14）。

　　三：包好絕緣后接高壓繞組繼續(xù)繞兩層35T高壓繞組。線尾還是不要剪斷留用。

　　四：包好絕緣后完全按第二步重復(fù)繞一邊，線頭線尾也在相同的位置出線。

　　五：包好絕緣后接高壓繞組繼續(xù)繞兩層35T高壓繞組完工接7腳。

　　這樣變壓器就繞好了，看圖仔細(xì)分析下.1，2，3腳之間的所有線并請(qǐng)來(lái)是一組3T的頭，12，13，14腳之間的所有線并請(qǐng)來(lái)是另一組3T的尾.3，4，5之間的線和10，11，12之間的線連起來(lái)是兩個(gè)3T的中心抽頭。

　　繞完所有繞組整個(gè)線包厚度只有10層0.72的的厚度略大于7.2MM，EE55的磁芯骨架一般有9MM左右完全繞的下這點(diǎn)線。

　　最后就是所有的線頭整理上錫了，考慮3，4，5之間的線和10，11，12之間的線在兩端出線不方便連接，那就引出線留長(zhǎng)點(diǎn)通過(guò)畫PCB板時(shí)合理布線就可以方便的處理了。實(shí)際使用時(shí)3，4，5之間的線和10，11，12之間的線，留足夠長(zhǎng)度套上套管后直接引出接入電源正極。

　　補(bǔ)充一點(diǎn)：實(shí)際選線徑的時(shí)候，可以按自己現(xiàn)有的漆包線選擇。但盡量先計(jì)算一遍用多少股并聯(lián)，使每一層都從骨架一邊到另一邊正好排滿，細(xì)心認(rèn)真完全利用好窗口的話還真能做到800W的功率。

　　接下來(lái)先簡(jiǎn)單算下電流和線徑的關(guān)系：

　　1，自然散熱的話線徑一般取5A每平方毫米（豆芽菜師兄提醒：這個(gè)載流量計(jì)算可能有誤（5A每平方毫米載流量應(yīng)該取2.5-3A每平方毫米才正確，我是按0.72流0.9A計(jì)算的，應(yīng)用這個(gè)變壓器還是保險(xiǎn)的），利用手頭現(xiàn)成的漆包線選了外徑0.72的線（因?yàn)楣ぷ髟诟哳l狀態(tài)選漆包線線徑一般不要超過(guò)0.8MM的直徑）。

　　0.72的漆包線單根可以通過(guò)0.9A的電流.500W/12V=42A，這樣的話初級(jí)約需要48股0.72的漆包線。逆變器上常用的是推挽形式，那兩組線圈就只要24股+24股就可以了。

　　2，次級(jí)同樣按電壓和電流選好合適的漆包線。

　　3，我繞的EE55變壓器是初級(jí)12V輸入500V輸出功率定在500W.就選初級(jí)3T+3T，次級(jí)110T.

　　4，繞推挽變壓器時(shí)幾個(gè)問(wèn)題要注意下，一是兩組初級(jí)要盡量物理尺寸相同（保證相同的圈數(shù)和相同的電感量），二是采用三明治方式繞，三是盡量整齊排列不要在線包內(nèi)有接頭每層都完全利用起來(lái)不留空隙。注意這三點(diǎn)就肯定能成功了