干式变压器基础知识

几乎所有的电子产品都使用干式变压器。其原理简单，但干式变压器的绕线过程会根据不同的场合(不同的用途)有不同的要求。干式变压器的主要功能是：电压转换；阻抗变换；隔离；稳压(磁饱和干式变压器)等。干式变压器常用的铁芯形状一般包括E型和C型铁芯。一、干式变压器的基本原理

当正弦交流电压U1被施加到初级线圈的两端时，在导体中存在交流电流I1，并且产生交流磁通量1，其沿着芯部穿过初级线圈和次级线圈以形成闭合磁路。互感电势U2在次级线圈中感应，自感电势E1也在初级线圈中感应1。E1的方向与施加的电压U1相反，并且振幅相似，因此限制了I1的幅度。为了保持磁通1，需要一定的功耗，干式变压器本身就有一定的损耗。虽然此时次级不与负载相连，但初级线圈中仍有一定的电流，称为“空载电流”。如果次级连接到负载，次级线圈将产生电流I2，产生的磁通量2与1相反，起到相互抵消的作用，降低铁芯中的总磁通量，从而降低初级自感电压E1，结果增加I1。可以看出，一次电流与二次负载密切相关。当二次负载电流增大时，I1增大，1也增大，1增大的部分正好补充2偏移的磁通量，以保持铁芯中的总磁通量不变。如果不考虑干式变压器的损耗，可以认为理想干式变压器的二次负载消耗的功率是一次电源获得的电功率。干式变压器可以根据需要通过改变次级线圈的匝数来改变次级电压，但不能改变允许负载消耗的功率。

二、干式变压器的损耗

当干式变压器的初级绕组通电时，线圈产生的磁通量在铁芯中流动。由于磁心本身是导体，在垂直于磁力线的平面上会感应出电势，在磁心的横截面上形成一个闭合回路，产生电流，因为看起来是涡流，所以被称为“涡流”。这种“涡流”增加了干式变压器的损耗，增加了铁芯发热的干式变压器的温升。“涡流”造成的损耗称为“铁损”。此外，缠绕干式变压器需要大量的铜线，这些铜线具有电阻，当电流流过时会消耗一定的功率，这部分损耗往往会变成热量而被消耗掉，称为“铜损”。因此，干式变压器的温升主要由铁损和铜损引起。

干式变压器由于铁损和铜损，其输出功率总是小于输入功率。因此，我们引入一个效率参数来描述这一点，=输出功率/输入功率。

三、干式变压器的材料

缠绕一个干式变压器，必须对干式变压器相关的材料有一定的了解，所以我在这里介绍一下这个知识。

1.核心材料：

干式变压器使用的铁芯材料主要有铁皮、低硅钢片和高硅钢片。在钢板中加入硅可以降低钢板的电导率，增加电阻率，减少涡流，降低其损耗。干式变压器用硅钢片的质量与硅钢片的质量密切相关。硅钢片的质量通常用磁通密度B来表示，一般黑铁皮的B值在6000-8000，低硅钢片在9000-11000，高硅钢片在12000-16000。 #p#分页标题#e#

2.干式变压器绕组常用的材料有

漆包线、沙包线、丝线、较常用的漆包线。对导线的要求是良好的导电性、足够的绝缘漆层耐热性和一定的耐腐蚀性。一般情况下，较好使用Q2型高强度聚酯漆包线。

3.绝缘材料

在绕组干式变压器中，线圈架和绕组之间的绝缘应使用绝缘材料。干式变压器的框架材料一般可采用酚醛纸板、聚酯薄膜或电话纸制成，层间可采用绝缘，绕组间可采用黄布绝缘。

4.浸渍材料：

干式变压器绕制完毕后，必须经过较后一道工序，即浸渍绝缘漆，这样可以提高机械强度，改善绝缘性能，延长干式变压器的使用寿命。一般来说，甲酚清漆可用作浸渍材料。