主题变压器与线圈之原理与特性 文.doc

主題：變壓器與線圈之原理與特性文/堅新電子工業股份有限公司 吳俊雄一、名稱1 電源變壓器：其用途是在裝配前級與後級擴大機內部電路使用時，將市電（60Hz 110115V）所供給之電壓，透過電源變壓器的轉換及調整，讓其輸出多組不同的電壓或電流以供電路使用。換句話說，可提供一組或多組電壓、電流（高低壓電路使用部分）所使用之變壓器，稱為電源變壓器。2 輸出變壓器：在電晶體或真空管擴大機中，連接於擴大機內部電路的輸出端與外部負載電路之間（外部阻抗通常為喇叭）。輸出變壓器之作用是將外部負載電路之阻抗轉換，調整為最適合擴大機之輸出阻抗，以達到阻抗匹配，進而提高效率。3 輸入變壓器：連接於外部裝置與擴大機電路輸入端之間，用於阻抗匹配。輸入變壓器常用於麥克風、MC唱機、CD唱機、混合器擴大機、前級擴大機。因為訊號源之輸出阻抗不盡相同，故需要使用輸入變壓器方能提高音響頻率效能。 二、定義1 變壓器的定義：變壓器是具有共通之磁氣迴路，由兩組以上的線圈組合而成。利用電磁感應的方式來進行交流電壓之昇壓及降壓功能，或是阻抗之變換的一種電子電路附組件。低頻變壓器大致可分為電源變壓器、脈衝變壓器、電視用變壓器。（參考如下圖）(圖A)（圖A）2 線圈的定義：線圈是一種以銅為材質的漆包線，繞成一圈圈的圓形空芯之元件。當與電流相交之磁束依電流之變化而產生變化時，會產生妨礙電流變化之電動勢，此電動勢與電流之變化成正比。此元件對於交流電路中具有著直流電路中之電阻相同的作用，亦即具有感應性電抗的作用。稱為電感線圈或稱電感器，常用於喇叭分音器、抗流圈修正，是製作真空管擴大機時常使用的電子零組件。低頻線圈大致可分為抗流線圈、電感線圈、固定電感線圈以及可變電感線圈。（參考如下圖）（圖B）（圖B）三、用途在通訊電路中，通常使用防止感應雜訊之感應壓制線圈，以及改善傳輸特性之有感線圈。在廣播等通訊設備、收發擴大機及電源部分也常使用各種線圈及變壓器。另外，在原音重現之高傳真擴大機或立體音響的裝置中，就常使用到2020KHz之寬帶中具有良好傳輸之變壓器。四、工作原理變壓器是由一個共通之磁芯與絕緣的兩個線圈（初級線圈與次級線圈）組合而成，以磁芯為媒介，而將兩個線圈結合成鎖鍊狀。因此將交流電流通至初級線圈時，會在磁芯內產生與線圈成直交之磁束，利用此磁束，在次級線圈產生電壓，此電壓的大小與所繞的圈數成正比。因此，選擇適當的線圈數即可獲得任意之電壓。五、外觀構造低頻線圈是由將電線捲繞在適合作為磁芯之捲框（捲線軸）而成之線圈與形成磁束通路的磁芯組合而成。外觀構造如下圖所示（圖C、圖D、圖E、圖F）六、製造方法磁金屬性材料材料特徵主要用途JAPANESE INDUSTRIALSTANDARD(JIS)Z = (G 09,G10,G11,G12,G13)方向性矽鋼ORIENTCOREORIENTCORE HI-BORIENTCORE HI-B LS(0. 23mm,0.27mm,(1. 0.30mm,0.35mm)壓扎方面具有低損失及高導磁率電源變壓器、抗流線圈、高輸出變壓器在高頻中、壓扎方向之芯耗低導磁率高脈衝變壓器、高頻電源變壓器、磁氣放大器 無方向性矽鋼HILITECOREHOMECORESEMICORE冷扎（Cold rollin）加工性良好一般變壓器、電源變壓器、抗流線圈7085NICKEL鎳鐵合金（高導磁合金C）(PC)超高導磁率020000以上B=6500以上寬帶變壓器、通訊用變壓器STANDARDOFAMERICANIRONANDSTEELINSTITUTE(AISI)Z = (M-4,M-5,M-6,M-7,M-8)50NICKEL鎳鐵合金角性磁帶材料磁氣放大器、飽和電抗4050NICKEL鎳鐵合金（高導磁合金B）(PB)導磁率大磁氣飽和率較大03000B16000通訊用變壓器，尤指重疊直流之變壓器、線圈 3540NICKEL鎳鐵合金（高導磁合金）(PD)固有電阻大7585cm脈衝變壓器、高頻變壓器壓粉材料碳機鐵鐵粉芯在高頻中，磁芯損失小，常有導磁率成形加工容易高頻線圈、中頻線圈銀高導磁合金鐵粉芯、鋁矽鐵粉磁蕊磁芯損失小常具有導磁率低頻線圈肥粒鐵（鐵酸鹽磁體）MnZn（鐵酸鹽磁體）NiZn肥粒鐵低損失、磅芯損失極小、高導磁率磁芯損失少而且導磁率之頻率特性良好低頻線圈高頻中，磁芯損失極少，且固定電阻高高頻線圈、通訊用變壓器、脈衝變壓器八、變壓器繞線之線材油脂(E.W.)漆包線(Oleoreslnous Enamelled Wire)油脂漆包線為最早使用於電氣機械之漆包線，具有優良之電氣性能，價格低廉，至今仍被應用。合成樹脂漆包線(Synthetic Enamelled Wire)合成樹脂漆包線，為近年來漆包線之一大進步，皮膜堅固、耐熱、耐化學性能甚佳，使電氣機械操作溫度得以提高。較油脂漆包線為佳。D.D.(U.E.W.)漆包線(Polyurethane Enamelled Wire)D.D.漆包線為西德Bayer公司初創，因其主要原料為Desmodur及Desmophen而得D.D.之名，其電氣性能不受濕氣之影響，在高頻率的誘電係數較它種漆包線低，其另一特殊優點為可以直焊。為理想之線圈用線，適用於通信線圈。S.S.(P.E.W.)漆包線(Polyester Enamelled Wire)S.S.漆包線為近年來廣泛使用的產品，其耐熱、軟化及老化性能特優，使用溫度有130oC(B class)與155oC(F class)兩種。適用於耐高溫之馬達變壓器線圈。PVF漆包線(Polyvinyl Formal Enamelled Wire)PVF漆包線耐磨、耐油、附著力等性能特佳。適用於嚴苛成型之馬達線圈及使用於油浸式變壓器。自融著漆包線(Self-Bonding Enamelled Wire)自融著漆包線是在D.D.和DD-NY漆包線外披覆一層Polyamide樹脂，此種樹脂具有熱塑性，當電流通過繞好的線圈時所產生的熱可使線圈各匝自行融著。常用於電視機之偏向線圈、擴音機之移動線圈、馳返變壓器、中頻變壓器等。H級(PEW-H)漆包線(Polyester-imide Enamelled Wire)此漆包線為近年來的新產品，品質及性能較一般合成樹脂漆包線為佳。此漆包線具備優良的屈伸性及耐磨性，可適用於一般高速自動繞線設備。APTz漆包線(Armored Poly-therma-leze 2000)APTz漆包線為現今最新發展耐高溫漆包線之一，不但耐溫可達200oC，其耐磨性、捲繞性以及耐冷煤性均遠優於其他一般漆包線。適用於高級冷凍機線圈、高度過載之牽引馬達、起動線圈、油變壓器點火線圈等。APB漆包線(Armored Poly-thermaleze 2000 Bondeze)APB為APTz漆包線外披耐高溫之自融著塗料。由於具有較高之熱穩定性及優良之耐磨性及捲繞性。適用於彩色電視機之偏向線圈。ML漆包線此為耐熱特性最高的漆包線，其機械、電氣、化學性能均極優良。NYW漆包線其特性為線材昇至指定固定溫度時會形成短路，可代替保險絲之作用。又稱融斷式漆包線，用於小型變壓器的線圈。D.D.尼龍(DD-NY)漆包線(Nylon Coated Polyurethane Enamelled Wire)D.D.尼龍漆包線是在D.D.漆包線表面再披覆一層尼龍樹脂，尼龍層具有良好的捲繞性、耐磨性及耐藥品性。並且仍保有原有D.D.漆包線的直焊性，故適用於高速自動繞線機。SS-NY漆包線為SS漆包線在外披覆尼龍樹脂，有優良的附著性，抗溶劑性，耐磨性，常用於冷凍機馬達等用途。高溫直焊漆包線(Tinnable Polyester Enamelled Wire)此漆包線具有直焊的特性，耐溫可達到155oC(F class)SS-TF，18