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如何用学到的理论知识来解决实际问题

  记一次大功率环形变压器“吱吱”啸叫声问题的排除实践.....

  先介绍一下实际的情况:双管正激电路,40KHz开关频率,变压器磁芯 56-28-28 PC40铁氧体磁环 Np:1.90mmQZY-2 漆包线27匝, Ns:2.5mm QZY-2 漆包线2根并绕8匝。

  现象:量产时有极少数主功率变压器在空载时,即发出轻微的啸叫声。

  一般啸叫容易发生在磁路有气隙的、环路有可闻频段振荡时的变压器上面,或磁致伸缩系数大的磁芯材料的变压器上,大铁氧体磁环有啸叫,我是第一次遇到。

  先上变压器及其相关电路的实物图片.....

  对于50Hz的工频变压器,谐波份量偏大后,也会导致出现“哼”声。

  而高频40KHz时,主频对人耳而言是不可闻的,初步推测可能与次谐波振荡有关。

  但空载时峰值环路就起控了?同时峰值环路补尝存在问题?? 为什么大部分成品不存在啸叫声,只有很小一部分成品存在轻微的“吱”声???

  在相当长的一段时间里,一直处在猜谜过程中.....

  由于在产线上,而不是在研发部,当时用20MHz的廉价示波器,做不同机器的对比测试,观看主变压器输出波形(非同步双踪比对),

  居然没发现啸叫的机器与正常的机器有“明显区别”(现在猜测波形上应该有所区别的。)

  然而最终靠改变(改进)几个啸叫主变的绕组结构(缺陷)才找到问题的所在!

  原来由于副边8匝的漆包线首尾接触,互相见面了!! 颠覆了对漆包线绝缘性能上的,最常规的“绝缘性能”认识

  估算一下27:8时副边在空载时可能会达到的峰值电压:

  当AC235V供电时,滤波电解的最高DC电压约为332.29V(忽略桥堆压降),副边8匝的最高电压约98.5V,

  而8匝的空载尖峰约为98.5V的2倍不到200V(197V)! 而我们习惯认为的 漆包线的单层耐压不小于500V,

  漆包线与漆包线的2层漆层应有1000V耐压! 如何不到200V就会出问题? 到底是什么原因导致碰线就会啸叫??

  量产所出现的问题有很多并非是“对”与“错”“是”与“非”之类的原则问题,有不少是概率大小的问题。

  比如一个方案,有99.3%合格,有0.7%通不过...副边8匝首尾相碰的有10台,啸叫的是7台.....

  那怎么去分析问题的因果关系呢??

  重新回到造成“吱吱”啸叫声的原因的寻找上。

  首先在所有的啸叫的变压器上,都可目测见到8匝的起始端与末端存在紧密接触现象,当在接触点(处)试着插进一张道林纸(或聚脂薄膜),“吱吱”啸叫声立刻消失!!!

  这个结果能不能说明啸叫声的原因就是8匝副边首尾接触导致的?

  从[接触处插进一张道林纸(或聚脂薄膜),“吱吱”啸叫声立刻消失!]这个现象来说,可以认为起始端与末端存在紧密

  接触是导致“吱吱”啸叫声的原因,但在批量中又有3台始端与末端存在紧密接触而没有发生啸叫,这些自相矛盾的现象与结果,不得不使人作进一步的分析与研究了!

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2014-02-13 09:28

个人认为啸叫跟漆包线的绝缘无关,而跟磁致伸缩引起的结构共振有关,线头首尾接触处可能更容易摩擦发声吧。

科普下磁致伸缩现象:铁磁性物质在外磁场作用下,其尺寸伸长(或缩短),去掉外磁场后,其又恢复原来的长度,这种现象称为磁致伸缩现象。

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shenx123
LV.10
3
2014-02-13 10:58
@ymyangyong
个人认为啸叫跟漆包线的绝缘无关,而跟磁致伸缩引起的结构共振有关,线头首尾接触处可能更容易摩擦发声吧。科普下磁致伸缩现象:铁磁性物质在外磁场作用下,其尺寸伸长(或缩短),去掉外磁场后,其又恢复原来的长度,这种现象称为磁致伸缩现象。
我也觉得磁场是引起问题的原因
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xzszrs
LV.11
4
2014-02-19 17:10
不说你的唧唧叫的问题,你的变压器,40K的频率用1.9和2.5MM的漆包线合适吗?不考虑趋肤效应吗?没有计算过40K的穿透深度是多少吗?
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xinge7401
LV.6
5
2014-02-20 11:54
@xzszrs
不说你的唧唧叫的问题,你的变压器,40K的频率用1.9和2.5MM的漆包线合适吗?不考虑趋肤效应吗?没有计算过40K的穿透深度是多少吗?
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2014-02-26 01:42
用在什么上面的?
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2014-02-26 01:52
@斑斓四叶草
用在什么上面的?
间歇工作的焊接实验电源。
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ddPoor
LV.2
8
2014-02-26 01:53
这个是什么电源?
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2014-02-26 01:56
@ddPoor
这个是什么电源?
间歇工作的手工弧焊电源。
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2014-02-26 01:57
LZ做事很严谨,一般这种问题菜鸟我是搞不清的,也就不管了。轻载下也只能看看驱动怎么样了。
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Mickeyso1n
LV.2
11
2014-02-26 01:58
请问磁环上包的一圈是什么?有什么作用啊?
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2014-02-26 01:59
@Mickeyso1n
请问磁环上包的一圈是什么?有什么作用啊?
磁环喷漆后第一层与第二层(Np/Ns之间)包的都是聚酰亚胺膜。不知您问的是最外一圈的黄胶纸?
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2014-02-26 02:01
@爱在春天
磁环喷漆后第一层与第二层(Np/Ns之间)包的都是聚酰亚胺膜。不知您问的是最外一圈的黄胶纸?
我好奇的就是那层有点透明的包装。请问是为了绝缘隔离的作用吗?
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2014-02-26 02:01
@庸人自扰
我好奇的就是那层有点透明的包装。请问是为了绝缘隔离的作用吗?
是为了绝缘隔离!使变压器在额定工作温度条件下,抗电强度与绝缘阻抗达到标准要求。
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2014-02-26 02:02

量产所出现的问题有很多并非是“对”与“错”“是”与“非”之类的原则问题,有不少是概率大小的问题。

比如一个方案,有99.3%合格,有0.7%通不过...副边8匝首尾相碰的有10台,啸叫的是7台.....

那怎么去分析问题的因果关系呢??

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2014-02-26 02:02

重新回到造成“吱吱”啸叫声的原因的寻找上。

首先在所有的啸叫的变压器上,都可目测见到8匝的起始端与末端存在紧密接触现象,当在接触点(处)试着插进一张道林纸(或聚脂薄膜),吱吱”啸叫声立刻消失!!!

这个结果能不能说明啸叫声的原因就是8匝副边首尾接触导致的?

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