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变压器厂家-变压器线圈常见失效机理

时间:2018-05-07 浏览:248

变压器是一种变化电能以及把电能从一个电路传递到另一电路的静止电磁装置,在电子设备中占有很重要的地位。比如,电源设备中交流电压和直流电压几乎都由变压器通过变换、整流而获得。另外,电路的隔离、匹配及阻抗变换等方面绝大多数也是通过变压器来实现的。变压器品种繁多,不胜枚举。例如:按照工作频率分类,可分为工频电源变压器、中频电源变压器、音频变压器、超音频变压器、高频变压器。按照用途分类,可分为电源变压器、音频变压器、脉冲变压器、开关电源变压器、高频变压器、特种变压器等。
线圈构成变压器的电路部分,是变压器的基本组成部分,它由若干个绕组构成。除自耦变压器外,线圈绕组间必须是绝缘的,绕组所连接的两个电路间也是绝缘的。漆包线则是最常用的绕组导线材料,也是影响变压器质量与可靠性的关键材料,当线圈出现异常后,变压器将出现参数不良、甚至开路或烧毁等现象。因此,线圈是变压器失效分析中主要的测试、分析切入点。

下面就向大家介绍几种常见的与线圈(漆包线)相关的失效机理:
1.漆包线腐蚀
变压器内部使用漆包线进行线圈的绕制。绕制过程中可能使漆包线表面漆包膜出现轻微损伤。而变压器制作过程中所使用的各类材料均可能含有腐蚀离子污染,如绝缘漆、胶、胶带、骨架、助焊剂等。当变压器在潮湿环境下工作时,腐蚀离子易从漆包膜损伤处开始腐蚀漆包线,最终造成线圈开。

此外,在漆包线引出端与引脚焊接处,漆包线的漆包膜也容易因为热或机械原因出现损伤。当变压器工作环境中含有腐蚀性离子时(如盐雾环境),漆包线损伤处同样容易被腐蚀。

2.绝缘不良
当漆包线自身存在缺陷(针孔过多),或是线圈在绕制过程中损伤(变压器内的骨架毛刺应该控制在合理的范围,一般要求毛刺长度不大于1mm,毛刺长度过长易导致漆包线结构破坏,高可靠产品要求更高),即使变压器内外部环境不存在使线圈腐蚀的腐蚀性物质,变压器也容易因为漆包线匝间/层间绝缘不良而烧毁失效。在初级与次级线圈同轴绕制时,如果绝缘胶带包裹不良,也会导致击穿失效。
3.过电失效
由于输入电压过高或变压器磁饱和点设计余量不足易导致变压器磁饱和并最终导致线圈过热烧毁是导致变压器失效的又一个重要原因。当初级电压过高,导致磁通量密度大于饱和磁感应强度时,就会出现磁饱和。磁饱和后初级电流猛增,产热增加,最终导致线圈烧毁或保险丝熔断。
含有线圈的各类元件均存在过电失效可能,如电感、继电器等。通过3D X-ray可以清晰地看到内部漆包线存在熔融形貌,引出线也发生熔断。

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