1.環(huán)形變壓器是電子變壓器的一大類(lèi)型，已廣泛應(yīng)用于家電設(shè)備和其它技術(shù)要求較高的電子設(shè)備中，它的主要用途是作為電源變壓器和隔離變壓器。環(huán)形變壓器在國(guó)外已有完整的系列，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、電訊、儀器和燈光照明等方面。 我國(guó)近十年來(lái)環(huán)形變壓器從無(wú)到有，迄今為止已形成相當(dāng)大的生產(chǎn)規(guī)模，除滿足國(guó)內(nèi)需求外，還大量出口。國(guó)內(nèi)主要用于家電的音響設(shè)備和自控設(shè)備以及石英燈照明等方面。 環(huán)形變壓器由于有優(yōu)良的性能價(jià)格比，有良好的輸出特性和抗干擾能力，因而它是一種有競(jìng)爭(zhēng)力的電子變壓器，本文就它的特點(diǎn)作一介紹。 

 

    2.環(huán)形變壓器的特點(diǎn) 

 

    環(huán)形變壓器的鐵心是用優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片（片厚一般為0.35mm以下），無(wú)縫地卷制而成，這就使得它的鐵心性能優(yōu)于傳統(tǒng)的疊片式鐵心。環(huán)形變壓器的線圈均勻地繞在鐵心上，線圈產(chǎn)生的磁力線方向與鐵 心磁路幾乎完全重合，與疊片式相比勵(lì)磁能量和鐵心損耗將減小25％，由此帶來(lái)了下述一系列的優(yōu)點(diǎn)。 

 

    1）電效率高鐵心無(wú)氣隙，疊裝系數(shù)可高達(dá)95％以上，鐵心磁導(dǎo)率可取1.5～1.8T（疊片式鐵心只能取1.2～1.4T），電效率高達(dá)95％以上，空載電流只有疊片式的10％。 

 

    2）外形尺寸小，重量輕環(huán)形變壓器比疊片式變壓器重量可以減輕一半，只要保持鐵心截面積相等，環(huán)形變壓器容易改變鐵心的長(zhǎng)、寬、高比例，可以設(shè)計(jì)出符合要求的外形尺寸。 

 

    3）磁干擾較小環(huán)形變壓器鐵心沒(méi)有氣隙，繞組均勻地繞在環(huán)形的鐵心上，這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了漏磁小，電磁輻射也小，無(wú)需另加屏蔽都可以用到高靈敏度的電子設(shè)備上，例如應(yīng)用在低電平放大器和醫(yī)療設(shè)備 上。 

 

    4）振動(dòng)噪聲較小鐵心沒(méi)有氣隙能減少鐵心感應(yīng)振動(dòng)的噪音，繞組均勻緊緊包住環(huán)形鐵心，有效地減小磁致伸縮引起的“嗡嗡”聲。 

 

    5）運(yùn)行溫度低由于鐵損可以做到1.1W/kg，鐵損很小，鐵心溫升低，繞組在溫度較低的鐵心上散熱情況良好，所以變壓器溫升低。 

 

    6）容易安裝環(huán)形變壓器只有中心一個(gè)安裝螺桿，特別容易在電子設(shè)備中進(jìn)行快速安裝與拆卸。 

 

    3.環(huán)形變壓器的分類(lèi) 

 

    環(huán)形變壓器可分為標(biāo)準(zhǔn)型、經(jīng)濟(jì)型及隔離型等三類(lèi) 

 

    1）標(biāo)準(zhǔn)型電源變壓器產(chǎn)品系列容量8～1500VA，有較小的電壓調(diào)整率、滿載運(yùn)行溫升僅為40℃，允許短時(shí)超載運(yùn)行，適合于要求高的使用場(chǎng)合。 初次級(jí)繞組間采用B級(jí)（130℃）的聚酯薄膜絕緣，要求至少包三層絕緣帶，能經(jīng)受交流4000V，1min的耐壓試驗(yàn)。 

 

    2）經(jīng)濟(jì)型電源變壓器產(chǎn)品系列容量50～1500VA，在保證性能的基礎(chǔ)上力求降低造價(jià)，適用于連續(xù)運(yùn)行而不超載的使用場(chǎng)合，運(yùn)行溫升為60℃，絕緣材料等級(jí)為A級(jí)（105℃），當(dāng)滿負(fù)載時(shí)輸出電壓誤差小 于3％。 

 

    3）隔離變壓器產(chǎn)品系列容量50～1000VA，又可分為工業(yè)用和醫(yī)療設(shè)備用兩系列。隔離變壓器著重是它的絕緣性能，初級(jí)與次級(jí)間用B級(jí)絕緣的聚酯薄膜至少包扎4層，擊穿電壓大于4000V，所有初級(jí)引線 必須采用雙絕緣導(dǎo)線。變壓器最大溫升低于45℃。 醫(yī)療用的隔離變壓器除符合上述的要求外，還要符合UL544標(biāo)準(zhǔn)，即初級(jí)和次級(jí)繞組應(yīng)具有熱保護(hù)，繞組與接地銅屏蔽間隔距離應(yīng)大于13mm。 

 

    此外對(duì)醫(yī)療用的隔離變壓器還要求在初級(jí)繞組裝有溫度保護(hù)開(kāi)關(guān)，當(dāng)鐵心溫度達(dá)到120℃時(shí)，溫度保護(hù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，當(dāng)溫度恢復(fù)正常時(shí)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)復(fù)位合上。 環(huán)型變壓器由于不存在氣隙、線圈均勻卷繞鐵芯，理論上漏磁很小，也不存在線圈輻射。但環(huán)型變壓器由于無(wú)氣隙存在，抗飽和能力差，在市電存在直流成分時(shí)容易產(chǎn)生飽和，產(chǎn)生很強(qiáng)的磁泄露。國(guó)內(nèi)不少地區(qū)市電波形畸變嚴(yán)重，因此許多用家使用環(huán)型變壓器感覺(jué)并不比EI型變壓器好，甚至更差。 

 

    所謂環(huán)型變壓器絕無(wú)泄露，乃是因媒介誤導(dǎo)，或是因廠商出于商業(yè)宣傳需要而杜撰，環(huán)型變壓器磁泄露極低的說(shuō)法只是在市電波型為嚴(yán)格的正弦波時(shí)才成立。另外，環(huán)型變壓器還會(huì)在引線處出現(xiàn)較強(qiáng)電 磁泄露，因此環(huán)型變壓器的漏磁也是有一定方向性的，實(shí)際裝機(jī)時(shí)旋轉(zhuǎn)環(huán)型變壓器，在某個(gè)角度上獲得最高信噪比。如果條件允許，可考慮為變壓器裝一只屏蔽罩，并做妥善接地處理，該金屬罩只能選用鐵性材料，一般金屬如銅、鋁等只有電屏蔽作用而無(wú)磁屏蔽作用，不能作為變壓器屏蔽罩。 

 

    上述分析是建立在變壓器選料、制作精良的基礎(chǔ)上，實(shí)際多數(shù)市售變壓器產(chǎn)品由于成本壓力和競(jìng)爭(zhēng)需要，未嚴(yán)格按行業(yè)規(guī)范設(shè)計(jì)，有時(shí)候甚至偷工減料，分析起來(lái)不可預(yù)測(cè)因素較多。首先是鐵芯材 料的品質(zhì)，很多企業(yè)用導(dǎo)磁率較低的H50鐵芯、邊角料甚至攙雜軟鐵制作變壓器，導(dǎo)致變壓器空載電流很高，鐵損過(guò)大，空載發(fā)熱嚴(yán)重；這類(lèi)變壓器為降低成本、同時(shí)為掩蓋鐵損偏高帶來(lái)的電壓調(diào)整率過(guò) 大問(wèn)題，大幅度減少初次級(jí)線圈匝數(shù)，以降低銅損的方式來(lái)降低電壓調(diào)整率，這種做法更進(jìn)一步增大了空載電流，而空載電流偏大將直接導(dǎo)致磁泄露加劇。 

 

    環(huán)型變壓器問(wèn)題更復(fù)雜一些。正規(guī)的環(huán)型變壓器鐵芯是由一條等寬硅鋼帶緊密卷繞而成。還是出于成本原因，多數(shù)低價(jià)環(huán)型變壓器使用數(shù)條甚至數(shù)十?dāng)?shù)條硅鋼帶拼接，甚至使用邊緣參差不齊的邊角 料卷繞，繞制好后用機(jī)床車(chē)平，由于環(huán)型變壓器線圈包繞鐵芯，不做破壞性解剖難以發(fā)現(xiàn)。機(jī)械加工對(duì)硅材料的晶格排列、相鄰硅鋼帶間絕緣都有嚴(yán)重破壞，這樣的環(huán)型變壓器無(wú)論性能或漏磁特性均會(huì) 大幅度降低，即使經(jīng)過(guò)退火處理也無(wú)法彌補(bǔ)質(zhì)量上的嚴(yán)重缺陷。 

 

    雜散的電磁波主要來(lái)自有源音箱的功率輸出導(dǎo)線、揚(yáng)聲器及功率分頻器、無(wú)線發(fā)射設(shè)備和計(jì)算機(jī)主機(jī)，產(chǎn)生原因在這里不做深入討論。雜散電磁波在傳輸、感應(yīng)的形式上與電源變壓器類(lèi)似，雜散磁 場(chǎng)頻率范圍很寬，有用家反映有源音箱莫名其妙接收到當(dāng)?shù)仉娕_(tái)廣播就是典型的雜散電磁波干擾。 

 

    另外一個(gè)需引起重視的干擾源為整流電路。濾波電容在開(kāi)機(jī)進(jìn)入正常狀態(tài)后，充電僅集中在交流電峰值時(shí)，充電波形是一個(gè)寬度較窄的強(qiáng)脈沖，電容量越大，脈沖強(qiáng)度也越大，從電磁干擾角度看， 濾波電容并非越大越好，整流管與濾波電容之間走線應(yīng)盡量縮短，同時(shí)盡量遠(yuǎn)離功放電路，PCB空間不允許則盡量用地線包絡(luò)。