[电源] 小功率EI电牛制作

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发表于 2018-5-13 21:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 chipset0418 于 2018-5-16 19:57 编辑

做了两个75VA的EI小牛,简要说下步骤,小白们可以参考下没坏处吧,不合理的地方请路过的高手们批评斧正。

1. 基本计算
根据需要功率计算标准EI片大小和叠厚 。根据叠厚选标准骨架,然后计算铁芯重量,铁芯密度按照7.65克每立方厘米。
根据功率和每平方毫米载流量3A计算漆包线线径[新手不要按照2.5A甚至更低的值计算线径,否则很容易绕不下,因为EI是标准的,窗口不富裕,匝数绕多了线包会起拱,消耗窗口很快,而业余制作没有加铁器具使之复原],根据铁芯叠厚尺寸和匝数计算出重量,注意留点余量,别可丁可卯。
冷轧硅钢片工作磁密按照1.0~1.2特计算匝数就行了,别搞到1.4特以上[当然,大千世界无奇不有,如果有人喜欢高发热高噪音那是另外一回事]。别想什么洋垃圾空载电流是满载的7~10%,做音响电源不能按照工业牛的参数去做。计算匝数,天下只有一个公式,我就不罗嗦了。

2 购买原材料
2.1 铁芯
洋垃圾铁芯有漆粘在一起,拿煤气火上烧掉,烧掉残漆后各片散落。挑出平整无弯曲,无毛刺的好片待用。剩下那些有缺陷的处理一下,不平的砸平,有毛刺的用纱布磨掉毛刺,然后再放煤气火上烧一次,烧到红热再自然冷却。不要买高价的取向片,Z11,Z10,Z9等等这些都是商人吹上天骗不懂的人的。从磁路上分析,取向片不适合做小功率EI变压器,至于兆瓦级的电力变压器都是接片,容易安装还能充分利用取向,东施效颦就没意思了。至于那些满大街找Z11的朋友,我这里也没有丝毫嘲笑你们的意思,请别误会,每个人都是从不懂到懂一些,到懂更多,一路磕磕绊绊。
选铁芯非常重要,渣铁芯永远做不出好变压器。对插片为好,顺插片尤其留缺口的多数都是电感拆机,有些甚至不是工频上用的,导磁差的离谱。别被商家过度宣传的薄厚蒙蔽眼睛。
不要金沙片和白片,因为这些热轧片不但导磁差而且磁密低。应该选无取向冷轧硅钢片做小功率EI变压器
2.2漆包线等附件
引线,电子引线就行了,硅胶线也行,特氟龙线没必要,截面积可以每平方毫米载流量3~5A计算就行,在外边散热好,不必太粗,但是也不能太细,因为得考虑抗拉强度。至于漆包线直接拉出的做法嘛,万一绕了很多匝后应力集中耐不住从根部断了就悲剧了。
骨架,标准尼龙骨架就可以了,环氧树脂骨架定做价格太高,不过外观上好看,土豪可以考虑用。
漆包线,根据线径购买,耐热等级B级以上就行,能耐热多少度全凭商人良心,DIY没条件测。注意目前市场上漆包线标称线径默认不含漆皮厚度。
焊片,焊片越厚越好,不要太宽,安装时需要装进绝缘套管里,端部上锡,很薄的一层锡,越薄越好。焊片可以用漆包线代替,也可以用电缆芯代替,我用2*3扁铜线代替的。
加铁,刚性越大越好,一般低碳钢做的,厚点为好。别买红铜支架[难安装,价格高,英式支架某宝上目前都小作坊加工的,做工尺寸偏差很大,镀层质量嘛,大家也都能猜到],就用普通的加铁铁片即可,尺寸按照标准EI铁芯尺寸选取。
螺丝,螺丝直径比EI硅钢片上螺丝孔直径小0.5~1毫米为宜,长度上比铁芯硅钢片叠厚多出5毫米就可以了,不要太长,太长了将来还得截断。螺丝上绝缘套管没必要,别想着增加涡流损耗之类的,根本不会,自己分析下磁路就明白了。
绝缘套管,硅胶管或者普通塑料玻纤管均可,内径以刚好能套住焊片为宜。通常一根一米长,很便宜,不过一根就够了。
玻纤布或白纱布,如果用绝缘胶带也可,但是浸漆难,因为塑料不透漆。如果用绝缘纸绝缘,绝缘纸一定不能压模,应为塑料膜不透漆。如果用了塑料胶带还浸漆,胶带浸漆后粘性很差,有些熔接能力强的漆会把胶带上的胶熔接掉,我遇到过一次,跟盐溶解到水里差不多的速度。EI即使用了胶带,浸漆也能从上下面进去,多泡些时间就行了。
绝缘漆,用自干漆最好[不要三防漆,烘干漆,稀料,快干漆等],耐热等级B级以上。变压器工作不像电机那样剧烈震动,因此自干漆就行了,不必用韧性好的烘干漆还能省去烘干的麻烦。三防漆不是浸渍线圈用的,漆还没浸透就凝固了估计没人希望那样吧。好的漆清澈透明,发浑的漆即使很便宜也最好别买。

3. 制作
3.1 绕线
这没什么好说的。
3.2 绝缘
电牛层层绝缘没有必要,层层绝缘不但麻烦还消耗窗口过快。初级次级之间0.2毫米厚的玻纤布3~4层就行了,最外面线包最后再绕3~4层也够了。将来整体浸漆后3000V一分钟没压力。
3.3 插片
可以三片甚至五片一组插片测参数,次级调整好都没问题了再单片对插。厚片插片要容易的多。我制作EI86铁芯叠厚35毫米,取向片0.23毫米厚,单片对插用了大约2小时,洋垃圾非取向片0.35片单片对插,用了大约20分钟。
玻纤布不耐磨,当几乎耗掉所有窗口再插片容易损坏玻纤布,前最外面可以缠绕塑料胶带[特氟龙胶带最好,因为摩擦系数小],然后再插片就好多了,插片完毕再撕掉胶带,不撕也行,绝缘漆浸泡后胶带很容易就扯下来。
3.4 浸漆
找个刚好能放下变压器的小桶,倒些漆,变压器上栓根线放漆里[注意螺丝不要太紧,手拧不动就可以了],盖上盖或用胶带封死防止空气流通导致漆硬化,浸泡24小时。取出风干至少48小时以上,不过线包里面的漆还可能没干透。如果带载有很大油漆味就没干透,如果变压器带载很热也几乎没油漆味就干透了。自干漆不能烤干,因为烤干硬化太快,漆膜会粗糙不平,甚至起泡,不过太阳下晒干一般没啥问题。

4 测试
用一条大约6欧姆电阻丝放在水里,次级大约26V,输出功率大约96瓦,变压器超载28%,维持大约一小时。铁芯很热但不烫手,根据电阻变化值和铜的温度电阻系数,算出初级平均温升29度,变压器次级很热但不烫手,可见散热非常好,整体浸漆功不可没,毕竟漆的导热系数比空气高一个数量级左右,浸漆赶走空气的好处不仅体现在绝缘强度的提升上。
我做的这两个EI86小牛铁芯叠厚35毫米,初级匝数1076匝,12层,次级三线双13V串联电阻0.44欧姆。
一个铁芯来自洋垃圾拆机,18元一公斤,买了2公斤挑出1.3公斤好片,片厚0.35毫米,另一个买的Z9新片,材料是新日铁23ZH095取向片,价格50元一公斤,买了1.3公斤,其余用料两个变压器完全相同。
  
额定功率 (VA)
  
  
初级线径
  
  
次级线径
  
  
空载电流
  
  
漏磁感应1
  
  
漏磁感应2
  
  
材料费(元)
  
  
75VA
  
  
0.38毫米
  
  
1.1毫米
  
  
9毫安
  
  
0.109V
  
  
0.811V
  
  
85
  
75VA
0.38毫米
1.1毫米
8毫安
0.128V
1.236V
114
漏磁感应电压1是一般空载漏磁感应电压,漏磁感应2是市电波形差时空载漏磁感应电压,数值越大表示漏磁越大,漏磁越大越糟糕。用一个匝数很多的线圈感应测的,万用表F17B+伏特档读数。这个参数估计会让很多人失望,至于那1毫安的空载差别,明显是0.23与0.35片厚损耗的差别,其余参数上再没差别。
我不用0.35毫米厚的Z11做对比是因为满大街的 假货,停产了十五年的硅钢不太可能还有库存,二手也没法辨认真假。大名鼎鼎的新日铁会为那些国内手工作坊专门再建一条生产线加工几吨Z11?我总觉得可能性太小。于是买了所谓的Z9,是不是 Z9(23ZH095)不重要,至少目前山寨小厂做不了这么薄,而且目前市场上所有0.23毫米厚的硅钢片全部都是取向片。用Z9尚且如此,如果用正宗的Z11取向片可想而知会什么结果。那样不但多花冤枉钱,做出来质量还差,显然是缺乏常识的原因导致的。




补充内容 (2018-5-22 18:00):
32楼有简单分析
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 楼主| 发表于 2018-5-13 22:19 | 显示全部楼层
为了防止误会多说一句:本人不代绕,也不卖变压器,发帖只为交流经验。

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发表于 2018-5-13 22:34 | 显示全部楼层
没细看,“2.1”是馊主意。   

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 楼主| 发表于 2018-5-14 08:26 | 显示全部楼层
本帖最后由 chipset0418 于 2018-5-14 08:30 编辑
XLS119 发表于 2018-5-13 22:34
没细看,“2.1”是馊主意。

对商人来说的确是馊主意。商人炒作Z11坑了小白们这么多年,也该换换套路了吧。
如果Z11,Z10,Z9冲片做EI真好也行,问题是它连廉价的无取向冷轧片都赶不上!
愿意往坑里去的可以继续跳坑嘛,人傻钱多那有什么办法啊?

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发表于 2018-5-14 10:01 | 显示全部楼层
总觉得不拿福禄克,都不好意思发帖子

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chipset0418 发表于 2018-5-14 08:26
对商人来说的确是馊主意。商人炒作Z11坑了小白们这么多年,也该换换套路了吧。
如果Z11,Z10,Z9冲片做E ...

给你介绍个土办法,以28mm(86片)舌宽的片子为列,用0.3几mm的漆包线绕1K-1.5K匝,也可再某处抽个头。

用调压器串交流电流表,从0V起调,记下感兴趣的电流/电压数值。   分分钟钟神马骗(片)子现元型。

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洋垃圾铁芯有漆粘在一起,拿煤气火上烧掉,烧掉残漆后各片散落。挑出平整无弯曲,无毛刺的好片待用。剩下那些有缺陷的处理一下,不平的砸平,....

看到这里,我就失去再看下去的兴趣了。

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 楼主| 发表于 2018-5-14 12:11 | 显示全部楼层
alc 发表于 2018-5-14 10:01
总觉得不拿福禄克,都不好意思发帖子

我有个尤利德UT61E,用了一年挂了,其实国产表性价比很高,不过UT61E耗电很快。
后来买了个F17B+,精度很差,性价比超低,唯一一个优点是耗电小。

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 楼主| 发表于 2018-5-14 12:14 | 显示全部楼层
XLS119 发表于 2018-5-14 10:51
给你介绍个土办法,以28mm(86片)舌宽的片子为列,用0.3几mm的漆包线绕1K-1.5K匝,也可再某处抽个头。

...

1K~1.5K也太多了吧,现原形又能怎么样,还能允许退回?

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 楼主| 发表于 2018-5-14 12:24 | 显示全部楼层
mxwmke1 发表于 2018-5-14 11:05
看到这里,我就失去再看下去的兴趣了。

二手片拼得是价格,不可能像新片那么光溜溜。能买到没漆的固然很好,但是不太容易。用铁丝穿起来煤气火上烧残漆的确有点味道,开抽风机能好点。

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发表于 2018-5-14 12:29 | 显示全部楼层
chipset0418 发表于 2018-5-14 12:24
二手片拼得是价格,不可能像新片那么光溜溜。能买到没漆的固然很好,但是不太容易。用铁丝穿起来煤气火上 ...

看样子你不了解矽钢片的结构,所以才用煤炉来除漆。

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 楼主| 发表于 2018-5-14 13:10 | 显示全部楼层
mxwmke1 发表于 2018-5-14 12:29
看样子你不了解矽钢片的结构,所以才用煤炉来除漆。

之前见有人说烧过后会导致磁性能变坏,为此查阅过一些退火资料,相信不会导致磁性能恶化,而且得知硅钢片上那层薄膜,不仅耐热而且不容易氧化。为此也曾经胆战心惊的试验过烧过的环型和没烧过的环型,没分别,环型是取向硅钢做的。这次EI本来用1.3公斤足够,我买了2公斤,专门测过烧过和没烧过的无取向硅钢片,磁性能依旧没分别。

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 楼主| 发表于 2018-5-14 13:13 | 显示全部楼层
接12#
为此还得到了更多的好处,环型铁芯锉倒角,拿煤气火上烤,趁热刷烘干漆,漆很快干燥,省去烘干的麻烦

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发表于 2018-5-14 13:49 来自手机端 | 显示全部楼层
chipset0418 发表于 2018-5-14 13:10
之前见有人说烧过后会导致磁性能变坏,为此查阅过一些退火资料,相信不会导致磁性能恶化,而且得知硅钢片 ...

分享下怎样测试火烧硅钢片的区别!

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发表于 2018-5-14 14:02 来自手机端 | 显示全部楼层
我问一点。铁导磁受晶体影响,随便拿火烧怕是会改变晶体类型,影响性能吧?

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发表于 2018-5-14 16:21 | 显示全部楼层
chipset0418 发表于 2018-5-14 12:14
1K~1.5K也太多了吧,现原形又能怎么样,还能允许退回?

90年代后期在广西邮购的Z11片子(1Kg/42元)电感量要比老D42片子大1.5倍。

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 楼主| 发表于 2018-5-14 19:24 | 显示全部楼层
柯阳 发表于 2018-5-14 13:49
分享下怎样测试火烧硅钢片的区别!

卖家给我发了两个29毫米叠厚的EI86铁芯,一个几乎没漆但略微锈蚀,一个有残漆没锈,每个都有三颗螺丝[为毛少了一颗螺丝我也不明白],有漆的拿到火上烧掉残漆。漆耐热能力实在有限,残漆一会就熔化烧焦了,硅钢片只有最下面一片的舌头烧的通红[这片烧的弯曲变形不能用了],其余发黑,放地上靠近能觉得烤得慌。拆掉拴硅钢片的铁丝,轻轻往地上一摔硅钢片就全散落了。

35毫米厚EI86骨架绕了110匝线,没烧的硅钢片三片一组插上去又插几片烧掉残漆的插满,小锤轻轻敲平,通24V交流电,空载95毫安左右。全拆掉,插上烧掉残漆的,再插几片没烧的插满,小锤轻轻敲平,通24V交流电,还是95毫安左右。磁密大约1.0T的样子。

之前还测试过50VA的环形[严格说是O型]铁芯,每个0.7公斤,我有三个,一个直接绕线,一个用煤气火烧过再绕线,磁密都按照1.64T绕0.38的线,初级刚好6层,空载都2.9毫安,还有一个留着没用后来送人了。

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 楼主| 发表于 2018-5-14 19:30 | 显示全部楼层
啸竹 发表于 2018-5-14 14:02
我问一点。铁导磁受晶体影响,随便拿火烧怕是会改变晶体类型,影响性能吧?

温度过高估计不行,比如720~800度维持2小时以上[这个值是川崎硅钢片的消应力退火温度]。
煤气火烧残漆远远到不了这个温度,绝缘漆才能耐热多少度啊,而且时间也短,很快就熔化烧焦了。

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 楼主| 发表于 2018-5-14 19:41 | 显示全部楼层
XLS119 发表于 2018-5-14 16:21
90年代后期在广西邮购的Z11片子(1Kg/42元)电感量要比老D42片子大1.5倍。

没可比性,二者根本不是一个技术水平上的产物。你拿日本冷轧取向硅钢片Z11跟国产热轧硅钢片D42对比就如同拿日本原产轿车和国产拖拉机比速度一个道理。

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发表于 2018-5-14 20:05 来自手机端 | 显示全部楼层
chipset0418 发表于 2018-5-14 19:24
卖家给我发了两个29毫米叠厚的EI86铁芯,一个几乎没漆但略微锈蚀,一个有残漆没锈,每个都有三颗螺丝[为 ...

喔,这样测试只能说明硅钢片都可以达到一定值,6楼的方法可行,让磁路达到饱和时电流电压的变化比应可以很直观的反映问题
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