作者：徐振德、蔣大維
江陰市星火電子科技有限公司
摘要：
電子變壓器主要分為工頻電源變壓器和開關電源變壓器兩種，而開關電源變壓器相對于工頻電源變壓器，其效率高、穩定性好、體積小，同時節能環保的優勢普遍被大眾接受，所以現在一些精密的設備儀器都在使用開關電源，而開關電源變壓器又是開關電源中的核心器件，所以頗受大家關注。現在有很多中小企業都在生產、使用開關電源，但很多并沒有獨立的去設計開關電源，很多企業都是采用借鑒較大公司的開關電源，那么其開關電源所使用的開關電源變壓器很有可能就從原先的開關電源上拆卸下來發樣給變壓器廠家進行復制生產。由于發樣的開關電源變壓器往往數量不會很多，所以變壓器廠家必須小心翼翼對變壓器進行測試解剖，一旦弄壞，往往就不能準確的測試出變壓器的結構及參數，浪費雙方的人力、時間及金錢，所以本文就和大家探討在變壓器解剖之前如何準確有效地測試開關電源變壓器的結構參數，從而保證解剖之后的數據正確，并進行生產。
關鍵詞：
開關電源變壓器、變壓器結構、變壓器參數
正文：
電子變壓器主要有兩類，一種是工頻電源變壓器，又叫做線性變壓器，這種變壓器往往匝數很多，體積較大，易于測試、分析，同時客戶一般不會要求一模一樣，所以變壓器廠家一般不會對工頻電源變壓器進行解剖，直接進行優化設計、生產就可以了。
而開關電源變壓器不像工頻電源變壓器是個獨立的結構，獨立的電源，它雖然是開關電源中的核心器件，但也是依附在開關電源PCB上的一員，所以說，變壓器廠家無法對開關電源變壓器性能測試，也就是不能通過測試開關電源變壓器而知道這個開關電源的輸入、輸出功率、頻率等參數。那么變壓器生產廠商如何處理呢？
一般只有一個辦法，那就是復制，盡可能原版不動的復制客戶的樣品。我們要做的是盡可能快速、有效的復制客戶的樣品。如何快速、有效的復制客戶的樣品，就是本文探討的重點。上面摘要已經說明，客戶往往不會給你太多的變壓器樣品，特別是比較貴重的開關電源，客戶把變壓器拆給你已經是對你很大的信任了，如果你處理不善，把這個樣品弄壞了，那可想而知，也就失去了客戶的信任。當然即使客戶多給你幾只樣品，那也很有可能由于你的疏忽，導致樣品測試及解剖的失敗，其中的關鍵，就是本文所探討的。
1、變壓器結構：
圖1：典型開關電源變壓器結構，左為外部結構，右為內部結構
工欲善其事，必先利其器，我們要復制變壓器，首先要了解變壓器的結構。一般的開關電源變壓器由6部分構成（見圖1）：1、磁芯：變壓器電磁轉換的核心組件，開關電源變壓器通常使用鐵氧體磁芯，鐵氧體磁芯又以PC40 最為常見；2、骨架：變壓器的載體；3、繞組：通常是漆包銅線，電流大，漆包線粗、電阻小，電流小，漆包線細，電阻大；4、端空：又叫做擋墻，增加變壓器的爬電距離，變壓器的安規很重要；5、絕緣膠帶：增加繞組間的耐壓，一般耐壓要求高，膠帶圈數就多，根據膠帶的質量，膠帶層數通常取500V-1000V/層。6、其余輔料：如凡立水（增強變壓器強度及耐壓）、錫（變壓器針腳和漆包線連接）。
2、定義變壓器針腳位
開關電源變壓器針腳一般比較多，為了方便測試，我們通常要給變壓器的針腳進行定位，這個根據每個人的習慣而定，當然你要記得你的針腳定位，不能錯亂。下面參考我公司所習慣的變壓器針腳定位。見圖2，以骨架EPC19-5+6為例，變壓器針腳向下，平放于桌子上，俯視變壓器，左上角的針腳定義為1腳，依次從上往下，從左到右，循環定義1-11腳。
圖2：EPC19骨架腳位定義，很多骨架上面都會有個斜口或者圓點，這個可以作為明顯的標記
圖3是開關電源變壓器EE13/5+5的腳位示意圖，及它的斜口及圓點，一般都認為是1腳。
圖3：EE13-5+5骨架腳位定義
3、變壓器測試要點：
1、同名端：開關電源變壓器的測試重點，同名端錯誤，變壓器不能正常工作；
2、直流電阻：用做輔助參考；
3、電感量：電感量是開關電源變壓器的重要參數，電感量不正確，變壓器無法工作，當然有的開關電源變壓器不要求電感量，但在不知道客戶變壓器要求時，還是要求測試電感量；
4、漏感：漏感大小，是變壓器繞制工藝的指標。
4、變壓器全面測試，類似于全身檢查：
為了方便說明，隨機抽取一只我們公司EE13-5+5的開關電源變壓器說明，見圖4。
圖4：變壓器EE13-5+5
5、測試變壓器的繞組關系：
調節電橋至電感檔，頻率電壓設置為1KHZ,0.3V，用電橋測試變壓器每組通斷，即是測試變壓器有幾組繞組，凡是相通的，必定有一定的感值。
見圖4：EE13變壓器，先看它的腳位，是否有漆包線，沒有漆包線的針腳做為空腳，不用考慮，如上圖，變壓器針腳1、3、4、5、6、8、10上有漆包線，其余為空腳。
然后我們來測試，具體方法為
5.1、一表筆搭接1腳，另一只表筆依次搭接其余3、4、5、6、8、10腳位，凡是相通的，可以記為一個繞組，如圖5所示。
我們測試出來1-3腳相通，則標示為圖6：并記下此繞組的電感量為3.007mH，再用高精度萬用表測試本繞組內阻為4.85Ω。
圖5 圖6
5.2、如圖7，再從4腳開始，重復1步驟動作，如下圖 一直到8腳，循環完畢，可以測試出變壓器的繞組關系。
圖7 圖8
5.3、如圖8，測試到4、5、6三個腳位，發現兩兩相通，L4-5=10.29uH、L4-6=88uH、L5-6=40.1uH, 4抽頭，5抽頭，6抽頭，以上三種關系都有可能成立，默認以4腳為起始段，那么他們的關系有如圖9-11可能：
圖9:5腳為中軸抽頭
圖10:4腳為中軸抽頭
圖11:6腳為中軸抽頭
5.4、解決方案：D一種方法：看4、5、6三腳位漆包線股數，哪個腳位漆包線股數多，一般就有可能是抽頭；第二種方法，測試電阻法，測試這三個關系的直流電阻：測試結果如下：R4-5=0.0315Ω、R4-6=0.092Ω、R5-6=0.0613Ω。明顯R4-6= R4-5+ R5-6，那么5很明顯就是抽頭，就是上圖的D一種情況。
5.5、重復上述方法，把變壓器全部腳位測試完畢如下，結果見圖12。
圖12：測試完的變壓器繞線圖
5.6、判斷變壓器的同名端關系
圖13
根據AL=L1/N2=L2/N2來判斷變壓器的同名端，見圖13，用短路夾（或者短接線）短接3-4腳，測試1-5腳的電感量L1-5，如果L1-5的電感量比L1-3和L4-5中最大的電感量還要大。（即是L1-3=3.007mH，而短路測試電感量為3.39mH），那么3、4腳就是異名端，那*就要標在1腳上面。
如果L1-5的電感量比L1-3和L4-5中最小的電感量還要小。（即是L4-5），那么3、4腳就是同名端，那*就要標在3腳上面。
測算同名端的速記口訣為：
兩個繞組，短接任意兩腳，測試其余兩腳，如果測試出電感量比這兩個繞組中最大的電感量還要大，則短接兩腳為異名端。如果測試出電感量比這兩個繞組中最小的電感量還要小，則短接兩腳為同名端。
我們根據上述記口訣，最終測試同名端為圖14：
圖14：變壓器測試的同名端
5.7、測試變壓器主電感
根據上圖，基本上可以判斷1-3為主繞組，用不同的頻率測試主電感量的變化，開關電源變壓器正常使用PC40或者等同的材質，所以正常的磁芯在500KHZ以下的頻率，電感量變化幅度極小，若發生較大變化，那么磁芯就要考慮是高導的磁芯，要么變壓器質量有問題，要么是一種特殊變壓器，要及時和客戶溝通。
5.8、測試變壓器漏感
圖15：變壓器測試漏感
見圖15，短接4-10腳，用電感表（100K,0.3V）測試1-3腳的電感量為34.21uH，即是測試變壓器的漏感，這個做為以后變壓器樣品的參照。
至此，開關電源變壓器的整體結構參數就算測試出來了，見圖16。
圖16
本文和大家探討了在不破壞開關變壓器的情況下如何準確有效的測試其結構參數，希望對大家有用，當然開關電源變壓器最終還是需要解剖的，解剖完的結構再和我們測試的參數相互印證，從而保證開關電源變壓器的參數準確。
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