特性分析报告doc.docx
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特性分析报告doc
XXXX
特性分析报告
文件编号:
XXXX
版本号:
A/0
状态标识:
F
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年月日
年月日
年月日
1概述…………………………………………………………………………………………3
2引用文件……………………………………………………………………………………3
3特性分类分析………………………………………………………………………………3
3.1技术指标及产品组成………………………………………………………………3
3.1.1技术指标……………………………………………………………………3
3.1.2产品组成……………………………………………………………………5
3.2技术指标分析………………………………………………………………………6
3.2.1骨架…………………………………………………………………………6
3.2.2磁芯…………………………………………………………………………6
3.2.3铜线…………………………………………………………………………6
3.2.4胶带…………………………………………………………………………6
3.2.5胶、绝缘漆…………………………………………………………………6
3.3设计分析……………………………………………………………………………7
3.3.1骨架…………………………………………………………………………7
3.3.2磁芯…………………………………………………………………………7
3.3.3铜线…………………………………………………………………………8
3.3.4胶带…………………………………………………………………………8
3.3.5胶、绝缘漆…………………………………………………………………9
4确定关键特性及重要特性…………………………………………………………………9
5确定关键、特殊工序………………………………………………………………………9
6关键件和重要件清单………………………………………………………………………9
7结论…………………………………………………………………………………………10
1概述
随着国防业的迅速发展,国防竞争是信息化和高端前沿技术的竞争,没有强大、可靠的电源系统支持,现代化的武器和信息系统,无法正常运转,而支持电源系统的关键元器件变压器的性能就显得尤为重要;因此,现代国防对XXXX性能需求越来越高,对产品的数量需求越来越多。
为此,我司与天津764通信导航技术科技有限公司确立了关于军用XXXX的研发工作。
军用XXXX的科学、健康、有序发展,需要社会各界的努力。
因此,我们根据我军需求,开发46051变压器项目。
2引用文件
GJB1435-1992《开关电源变压器总规范》
GJB2829-97《音频、电源和大功率脉冲XXXX总规范》
客户技术协议
3特性分类分析
3.1技术指标及产品组成
3.1.1技术指标
(1)46051-51016GEE20型变压器主要技术指标:
序号
项目
标准要求
1
L值(1—6PIN)
75uH±20%
2
DCR(1-6/4-3)
80m-ohmMAX
3
耐电压(P-S/PS-CORE)
AC1.8KV/2S/1mA
4
绝缘电阻(P-S/PS-CORE)
100MΩMIN,DC500V
5
线径要求(1-6/4-3)
1UEW-F0.50mm
6
圈数要求(1-6/4-3)
18.5圈
(2)46051-51015GEE20型变压器主要技术指标:
序号
项目
标准要求
1
L值(1—6PIN)
660uH±25%
2
DCR(1-6/4-3)
80m-ohmMAX
3
耐电压(P-S/PS-CORE)
AC1.8KV/2S/1mA
4
绝缘电阻(P-S/PS-CORE)
100MΩMIN,DC500V
5
线径要求(1-6/4-3)
1UEW-F0.50mm
6
圈数要求(1-6/4-3)
18.5圈
(3)46042-51005GRM12型变压器主要技术指标:
序号
项目
标准要求
1
L值(1—12PIN)
650uH±25%
2
DCR(1-12)
45m-ohmMAX
3
耐电压(P-S/PS-CORE)
AC1.8KV/2S/1mA
4
绝缘电阻(P-S/PS-CORE)
100MΩMIN,DC500V
5
线径要求(1-12)
1UEW-F0.65mm
6
圈数要求(1-12)
13圈
(4)46042-51004GRM12型变压器主要技术指标:
序号
项目
标准要求
1
L值(1—12PIN)
890uH±25%
2
DCR(1-12)
45m-ohmMAX
3
耐电压(P-S/PS-CORE)
AC1.8KV/2S/1mA
4
绝缘电阻(P-S/PS-CORE)
100MΩMIN,DC500V
5
线径要求(1-12)
1UEW-F0.65mm
6
圈数要求(1-12)
13圈
(5)46042-51002GRM12型变压器主要技术指标:
序号
项目
标准要求
1
L值(10-6PIN)
900uH±15%
2
DCR(10-6)
113m-ohmMAX
3
耐电压(P-S/PS-CORE)
AC1.8KV/2S/1mA
4
绝缘电阻(P-S/PS-CORE)
100MΩMIN,DC500V
5
线径要求(10-6)
1UEW-F0.85mm
6
圈数要求(10-6)
58.5圈
(6)46042-51009GRM12型变压器主要技术指标:
序号
项目
标准要求
1
L值(1—2PIN)
800uH±15%
2
DCR(1-2)
350m-ohmMAX
3
耐电压(P-S/PS-CORE)
AC1.8KV/2S/1mA
4
绝缘电阻(P-S/PS-CORE)
100MΩMIN,DC500V
5
线径要求(1-2)
1UEW-F0.45mm
6
圈数要求(1-2)
49圈
(7)TP4-22uH电感器主要技术指标:
序号
项目
标准要求
1
L值(1—2PIN)
22-23uH
2
DCR(1-2)
60m-ohmMAX
3
绝缘电阻(P-S/PS-CORE)
100MΩMIN,DC500V
4
线径要求(1-2)
1UEW-F0.51mm
5
圈数要求(1-2)
31-34圈
(8)TP4-100uH电感器主要技术指标:
序号
项目
标准要求
1
L值(1—2PIN)
95-105uH
2
DCR(1-2)
530m-ohmMAX
3
绝缘电阻(P-S/PS-CORE)
100MΩMIN,DC500V
4
线径要求(1-2)
1UEW-F0.21mm
5
圈数要求(1-2)
63-64圈
3.1.2产品组成
(1)46051-51016GEE20型军用变压器,主要由骨架、磁芯、铜线、胶带、胶、绝缘漆组成。
(2)46051-51015GEE20型军用变压器,主要由骨架、磁芯、铜线、胶带、胶、绝缘漆组成。
(3)46042-51005GRM12型军用变压器,主要由骨架、磁芯、铜线、胶带、胶、绝缘漆组成。
(4)46042-51004GRM12型军用变压器,主要由骨架、磁芯、铜线、胶带、胶、绝缘漆组成。
(5)46042-51002GRM12型军用变压器,主要由骨架、磁芯、铜线、胶带、胶、绝缘漆组成。
(6)46042-51009GRM12型军用变压器,主要由骨架、磁芯、铜线、胶带、胶、绝缘漆组成。
(7)TP4-22uH军用电感器,主要由磁芯、铜线、套管、胶组成。
(8)TP4-100uH军用电感器,主要由磁芯、铜线、胶带、胶组成。
3.2技术指标分析
46051XXXX项目主要由以上几个部分组成,其中骨架、磁芯、铜线、胶带是变压器主要组成部分,胶、绝缘漆是保证变压器安全运行的组件。
3.2.1骨架
骨架是变压器主体结构的主要组件。
变压器在当今社会被广泛的使用,对应的主体也必不可少,所以目前变压器的骨架有着无可取代的作用。
对其有尺寸、厚度的要求,如果对其设计不正确,将无法达到其规定的功能,骨架最薄尺寸要求0.8mm最小。
骨架PIN脚是变压器铜线缠绕的支柱,经过焊锡后与PCB板相连接,在变压器中起到导电的作用,骨架PIN真的好坏将直接决定变压器的导电性能。
3.2.2磁芯
磁芯作为XXXX能量转换的中枢,在XXXX中起到至关重要的作用。
因此对磁芯有形状、尺寸、材质等要求。
不同的形状、材质的磁芯其导磁率、饱和磁通密度、矫顽力、剩磁、居里温度、电阻率等是不同的,目前选用工艺成熟的PC40和PC44磁芯,不同的产品设计只会着重考虑材料的某个方面的特性,不是全面考虑,所以在选择的时候根据实际需要选择合适的磁芯来制作出满足客户要求的产品。
磁芯的外形尺寸必须符合设计文件要求。
3.2.3铜线
铜线作为XXXX中电流的载体,其铜线的尺寸、耐温等级的正确选择与否将直接决定变压器的性能好坏,对XXXX的安全性能起到非常重要的作用。
铜线耐温等级不够、铜线线径偏小,变压器工作温升高、内阻大,最终导致变压器烧毁、失效,严重影响产品的安全性,因此对其尺寸、耐温等级进行了要求,选用更高等级F(155℃)的。
3.2.4胶带
胶带是电气绝缘的组件,可以说没有胶带的电气隔离性能,变压器根本无法使用,也不可能放出电量。
必须保证其厚度和宽度才能够保证变压器的安全有效的运行。
选用目前工艺成熟稳定的基材厚度为0.025mm的黄色麦拉胶带。
3.2.5胶、绝缘漆
胶是为了加强变压器的抗振强度,固定磁芯或骨架,防止脱落;绝缘漆不但能固定磁芯和骨架,对XXXX的防潮性能也有很大的提升。
3.3设计分析
3.3.1骨架
3.3.1.1材料性能分析
根据设计要求,变压器结构采用电木材质骨架,能够有效提高变压器的强度以及绝缘能力;PIN针采用铜包钢合金,既提高端子的导电性能,同时提高了变压器的抗振强度。
因此,结合产品的性能分析以及我公司现有的产品实验分析,确定选取我司目前使用的电木骨架加铜包钢端子。
3.3.1.2工艺过程分析
绕线工艺:
骨架绕线工艺的好坏直接影响变压器的质量,容易造成变压器漏感不良、测试不稳、电感不良等。
为了保证绕线要求,采用现有生产用的自动绕线机,保证产品质量一致性。
同时,绕线机的速度必须严格的控制,确保绕线状态平稳。
时效工艺:
绕线时效是为了减小PIN针的氧化,确保其沾锡的充分性。
为了保证绕线体的时效,采用现有的绕线体时效工艺进行。
维修性分析:
变压器电木骨架不具备维修性,如不能满足要求,只能进行报废处理或骨架更换。
可靠性分析:
可能出现失效模式为骨架内部裂纹,导致变压器绝缘性能下降。
3.3.2磁芯
3.3.2.1材料性能分析
磁芯的主要组成部分是锰锌或镍锌组合,其配比不同所构成的材料特性也不一样,最常用的是Fe₂O₃71%,MnO20%,其余ZnO。
我司通过对磁芯功耗的测试来保证XXXX磁芯的性能。
3.3.2.2工艺过程分析
组装工艺:
组装是将磁芯和骨架组合在一起,磁芯结合的好坏将直接影响变压器性能。
变压器磁芯需要紧密的结合在一起才能保证最大效率的工作。
因此,对组装的拉力计组装速率都应进行控制。
目前,我司有较为成熟的自动缠带机工艺,可以保证组装的高稳定性,严格控制缠带的速率。
维修性分析:
变压器出现组装偏离,可以重新打胶带更换处理。
可靠性分析:
可能出现的失效模式有磁芯碎裂,导致变压器失效。
3.3.3铜线
3.3.3.1材料性能分析
铜线的针孔多或密集将直接影响XXXX的绝缘性能。
我司通过严格的针孔试验来确保铜线漆膜的完整性。
生产中的铜线均有软棉来保护,对铜线做最大程度的保护。
3.3.3.2维修性分析
铜线为变压器内部材料,无法进行维修,在实验和使用过程中如果不满足要求,无法进行维修,只能报废或重新更换变压器。
3.3.3.3可靠性分析
铜线可能失效的模式为铜线漆膜破损,不能够保持需要的导电性能,但其故障率非常的低。
3.3.4胶带
胶带主要为变压器提供隔离强度的承载体,将变压器各个绕组及绕组与磁芯间进行需要的电气隔离。
3.3.4.1材料性能分析
胶带的好坏直接影响变压器的安全、震动、阻燃等性能,因而在设计生产过程对胶带的强度、耐酸性、阻燃等性能进行质量控制。
要求变压器高、低温及耐腐蚀前后性能变化满足客户要求。
3.3.4.2工艺性能分析
胶带主要作用是将变压各个绕组及绕组与磁芯间隔离开来,对此我司选用目前工艺成熟性能稳定的聚酯薄膜麦拉胶带,各绕组胶带跨进作业,保证变压器的电气绝缘性能。
3.3.4.3维修性分析
胶带为聚酯薄膜麦拉胶带,不具备维修性,如果不满足要求,则进行报废处理。
3.3.4.4可靠性分析
胶带可能出现的故障为胶带破裂,如果是变压器绕组内部破裂可以测试耐压检测;如果外观破裂,性能指标满足要求,并在满足要求的条件下使用,则在使用过程中出现问题的概率很小。
3.3.5胶、绝缘漆
3.3.5.1材料性能分析
XXXX胶采用双组份的,以增强其对磁芯的固着力;绝缘漆采用应力较小、渗透力强的T4260绝缘漆,保证内部绕组浸漆的充分性,保证变压器的绝缘性能。
3.3.5.2工艺性能分析
胶量的多少不仅影响磁芯的结合,而且胶量过多会影响产品的尺寸,导致客户无法上板困难,我司采采用自动点胶机量化点胶,确保产品胶量的一致性;浸漆采用真空高压浸漆,保证了XXXX绕组内部浸漆的充分性。
3.3.5.3维修性分析
胶和绝缘漆为XXXX吸附材料,因此不具备维修性。
4确定关键特性及重要特性
根据以上分析,得出产品的关键特性和重要件特性如下表所示:
序号
名称
特性分类
特性值
备注
骨架壁厚
G
0.8mm最小
磁芯初始磁导率
Z
AL=1800±11.5%
铜线耐温等级
G
F级(155℃)
胶带基材厚度
G
0.025mm厚的基材
5、确定关键、特殊工序
序号
工序名称
工序识别
工序性能分析
控制项目
备注
1
沾锡
关键工序
沾锡质量直接影响变压器性能,沾锡温度时间影响较大
沾锡温度、沾锡时间
2
浸漆
特殊工序
浸漆对变压器绝缘性能有较大影响,且不容易通过后续检验、测量或监控加以直接验证;仅在变压器使用后才暴露出来
绝缘漆粘性、烘干温度、烘干时间
6关键件和重要件清单
根据以上分析,得出产品的关键件和重要件清单如下表所示。
关键件重要件清单
序号
零部件名称
零部件识别
零部件特性分析
图纸控制项目
标识符号
1
骨架
关键件
决定变压器质量,绝缘性能,关系变压器寿命
外形尺寸、厚度
G
2
磁芯
重要件
磁芯功耗、AL值,影响变压器效率
组成成分配比
Z
3
绝缘漆
重要件
绝缘漆浓度
绝缘漆配比
Z
4
铜线
关键件
传导电流
尺寸、耐温等级
G
5
胶带
关键件
提供电气隔离
材料、厚度尺寸
G
7结论
通过对军用XXXX的特性分析,确定了骨架、铜线、胶带为关键件,磁芯、绝缘漆为重要件。
沾锡为关键工序,浸漆为特殊工序。
在今后的设计、生产和检验过程中,应对以上产品在设计文件和工艺文件上进行明确标识,在生产过程进行严格把关,确保质量得到有效控制。
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