一种检查平绕高压线圈组间绝缘的有效方法

20世纪80年代中期，随着彩电整机生产技术的引进，相应地引进了一系列主要配套元器件的生产技术，其中彩电回扫变压器（后文简称FBT）生产技术当属重点之一。当时FBT的基本结构均为槽绕式。90年代初期，为了跟上世界彩电发展的步伐，国内原来已经引进槽绕技术的FBT生产厂家，几乎无一例外地再次引进了平绕式高压绕线机。平绕式FBT和槽绕式相比，有着振铃比小、可靠性高的明显优点，但其制造难度则大为增加。尤其是高压线圈绕制工序及其后的加工工序因工艺原因而造成线圈绕组间短路这类问题，至今仍然是对那些致力于进一步提高产品可靠性的人们的巨大困扰。
由电视机整机制造工厂以及电视机维修点所反馈的质量信息表明，FBT的早期失效品的失效模式中，高压线圈的失效数量约占全部失效数量的百分之六十左右，而在高压线圈的失效中，绕线时夹入余线这种现象约占一半，另一半则是因为在装配过程中由于焊锡飞溅、焊锡时拉出绕脚线头或存在锡渣杂物而造成绕组间短路等异常情况所引起。近年来，通过采用专用的余线检测仪检查，前者的工序不良品大多能够检查出来，但后者一般情况下只能借助于目视方法予以剔除。大家都知道，目视法的一个不可避免的缺点是容易引起人眼的疲劳。那么，能否找到一种方法，即使用仪器或某种特殊的工装来代替人工进行检测呢？这里介绍的一种测试方法可以较好地回答以上的问题。
我们知道，当置于空气中的两个导体表面距离较近时，在一定幅度电压的作用下，会发生气体的电离现象，这一现象也称为空气介质击穿。利用这一原理，可以通过耐压试验对电气产品的绝缘系统的可靠程度进行检查，也可对制造过程中的部件组装状态进行确认。
图1 右侧是平绕式FBT高压线圈的典型电路。图中L1~L6代表线圈的6个绕组，D1~D6代表用于整流的高压二极管，A1~A6、B1~B6表示高压线圈各层绕组所对应的绕脚端子。左侧是一个已经焊上二极管的线圈实物图。假如高压线圈在焊接二极管的过程中，因焊锡时存在某种缺陷，A2和A3端子之间产生了距离很近的毛刺或搭锡，在此两点间施加幅度为1kV以上的电压，就能通过拉火、飞弧或击穿报警而发现问题所在之处。

图1
同理，其他各对距离相近的两个端子之间如有线头、焊锡毛刺等存在，亦可用此法进行检查。
必须注意的是，由于高压线圈上已经装上了二极管，对A2和A3端子不能施加交流电压，而只能施加直流电压，其正端接A3，负端接A2。如果接反，高压会通过二极管的正向形成通路，此时，检查将失去意义。
由于二极管正向导通特性的作用，当我们依次对AO-A1、A1-A2……A5-A6施加较高的直流电压时，能够把相邻的和相隔一个端子甚至几个端子之间的距离异常或连接异常全部检查出来。这里所说的距离异常，是指因焊锡毛刺或绕脚导线散出等原因所引起的两个导体间空间距离的缩小，而连接异常是指因余线或其他原因使互相独立的有关绕组造成通路或当时虽未通路，但在通电后因电压的作用有可能形成通路的情况。
实际上，以上被检查的端子组包括了自A0~A6、B1~B6全部组合，即：
+=21+15=36（种）
检查时，绕组L1~L6已经将A0和B1、A1和B2……A5和B6接通，而对于2000V左右的电压来说，D1~D6的正向压降一般每只仅有30V左右（正向电流达1mA时），几乎可以忽略不计。

L1~L6的铜阻在通过小电流时压降很小，A0和B1、A1和B2等各对端子可视为同电位点。此时，对B1和A1施加电压则等同于对A0和A1施加电压。于是，上表中对A0-A1、A1-A2……A5-A6各对引脚施加电压可以转化为对六只二极管的正负极施加电压。
这一分析结果对于我们简化操作具有非常重要的意义。现在，我们只要对D1~D6六只二极管的正负极顺次施加直流高压就可以完成整个检查过程。使用一台有直流高压输出的耐压试验仪和一付特制的简单夹具也许更为方便一些。图2是建议使用的夹具样式。

图2
在实际测量时，只要使和耐压仪正负极接通的铜皮分别同二极管D1的阴极和阳极引线轻轻压碰，然后顺着D1至D6的方向从左向右拉动使其与各二极管的两极挨个接触一次，对一个高压线圈半成品的整个检查过程即告完成。
必须注意，在移动测量夹具的过程中，动作要平稳，应确保每测量一个二极管的正负极时，铜皮触头仅和被测量的二极管接触。如果夹具相对于二极管倾斜放置，就有可能造成误判。因此，在发现不良现象时，应多测几次，以便最终确认。当然，测量夹具的铜皮触头应加工成极其光滑的状态，以最大限度地减少移动过程中的阻力。
耐压仪的直流电压最高不要超过2.0kV，动作电流可设定为1mA或0.5mA，此时相距2mm以下的毛刺尖端会产生拉火、飞弧等现象，而当不同层次的绕组夹入余线和附着飞溅的焊锡时，耐压试验仪会发生击穿报警声，提醒你将不良品挑选出来。
以上介绍的检查方法在数年前由本人最先提出并在实际生产过程中加以采用。根据现场记录分析，日平均检出工序不良品数在1~2只。长期来的实践说明，此法有利于防止不良品流入下道工序，对提高产品的可靠性有较为明显的作用。