本项目主要研究的内容是如何利用环氧树脂灌封变压器实现太阳能热水器控制器，能够适应农村电压不稳及波动较大的环境，温升低可使变压器使用寿命增加，并起到防水防潮效果及节能降耗的目的。
关键词环氧树脂灌封变压器控制器
0前言
太阳能热水器控制器比较常见的是安装在浴室内，受到现有房屋结构以及太阳能安装方式的影响，大部分太阳能热水管道是通过卫生间的排气管道连接到房顶的，太阳能热水器的信号线随热水管道同步引入室内，太阳能热水器控制器就近安装在卫生间内，卫生间干湿区域未有分离，所以控制器所处安装环境湿度较大，在此环境下常规变压器容易受到潮气、酸气的腐蚀，在温度及湿度变化的时候，容易造成变压器绕组的绝缘阻值降低，引起线与绝缘绕组连接处的氧化，影响变压器的使用寿命。
变压器是指具有两个或两个以上的绕组，通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换成通常其值不同、频率相同的另一个系统的电压和电流，作为传输电功率的一种静止装置。应用十分广泛，是各种电子产品中极其重要的部件，其质量的好坏直接影响电子设备的可靠性。而变压器的绝缘水平又是保证变压器安全、稳定、可靠运行的关键所在，所以变压器的绝缘设计显得尤为重要。变压器的结构通常可以分为绕组、骨架和铁芯3部分。铁芯常见的结构有EI叠片式铁芯、环形铁芯、R型铁芯等,太阳能热水器控制器上使用的大部分为EI叠片式铁芯。骨架固定在铁芯上作为绕组缠绕固定的支撑。在进行绝缘设计时必须结合变压器的应用技术标准、环境、性能指标和工作状态，对不同参数的变压器采用不同的绝缘结构及工艺方法，以求达到所需的绝缘性能。
1应用在太阳能热水器控制器上变压器的种类和特点
变压器是利用电磁感应原理，从一个电路向另一电路传输电能量的器件。当初级线圈中通有交流电变压时，铁芯中便感生出交流磁通，使次级线圈中感应出交流电压。图1为变压器工作原理。

图1变压器工作原理
1.1普通变压器
此种变压器生产历史长，制造工艺也比较简单，导线采用漆包线，随浸渍漆不同，分为B、F、H、C级，初级次级全部以PET塑料骨架及空气为绝缘介质。这类变压器绕组制造设备简单、成本低，但相对环氧树脂灌封变压器，承受短路能力较差。另外，绕组的防潮和防尘性能差，变压器停用再投入使用时，可能因为周围的环境因素产生的吸潮甚至凝露，使其绝缘水平大大降低，使用前必须进行清理和干燥处理。图2是普通变压器。

图2普通变压器
1.2环氧树脂灌封变压器
环氧树脂是一种早就广泛应用的化工原料，它不仅仅是一种难燃、阻燃的材料，且具有优越的电气性能，以后逐渐为电工制造业所采用。
环氧树脂灌封式的工艺特点就是必须靠变压器外壳并采用专用灌封设备，在真空状态下使线圈灌封成型。由于在树脂中加入石英粉作为填料，可使环氧树脂机械强度增加，膨胀系数减少，导热性能提高，从而降低材料成本，且外观较好。防潮及耐腐蚀性能特别好，尤其适合极端恶劣的环境条件下工作，对环氧树脂灌封变压器而言，由于整个线圈导体都被环氧树脂的固体绝缘层所包封，因而不仅潮气难以浸入，而且也完全阻断了导体被各种有害气体和腐蚀性化学成份侵害的可能，因而其防潮与防污的性能特别好，并可工作于极端恶劣的环境条件下。几十年来国内外的运行实践都证实了这一点，尤其是电度表行业尤为突出。图3是环氧树脂灌封变压器。

图3环氧树脂灌封变压器
1.3变压器功率
在同样体积下，环氧树脂灌封的变压器比常规的变压器的功率要大10%左右。
2环氧树脂灌封变压器绝缘设计需考虑的因素
2.1绝缘电阻绝缘电阻主要检查变压器绝缘系统的局部缺陷和普遍缺陷，是验证变压器绝缘在常态、热态、高温和潮湿等环境条件下绝缘可靠性程度的一个重要技术指标，也是决定变压器抗电强度试验的主要参考依据。2.2抗电强度抗电强度是考验变压器绝缘系统承受暂态过电压冲击能力和绝缘系统是否存在潜在缺陷的关键技术指标。为了证明变压器的设计、选材和制造工艺的可靠性，必须要进行主绝缘可靠性试验。2.3局部放电局部放电是变压器线圈、绝缘内部或表面两电极间空气在强电场作用下，发生的局部、非贯穿性的放电。局部放电可使变压器绝缘材料的电气性能和机械性能下降，是导致绝缘材料老化的主要原因，将直接影响变压器的安全运行和寿命。因此在设计时，应从绝缘结构设计上采取相应措施，不允许绝缘结构内发生较强烈的局部放电。2.4热老化和热寿命热老化和热寿命是考核变压器绝缘材料在变压器工作温度特性作用下，其绝缘、防潮、机械强度等性能下降直到失效这一过程的重要性能指标。为了减缓绝缘材料的热老化进程，使变压器绝缘有足够的热寿命，必须按变压器工作温度来选择绝缘材料的耐热等级。
2.5初级引线灌封变压器的初级引线采用耐压600V的导线引出，间距≥8mm，保障在雷击浪涌测试时通过较高的电压。
3结束语
变压器的绝缘设计是保证变压器安全、稳定、可靠运行的关键所在，为保证变压器绝缘设计的科学、先进、合理并达到佳效果，采用环氧树脂进行灌封，从绝缘结构、绝缘厚度、外绝缘距离等方面着手，使变压器的绝缘性能达到要求。
环氧树脂灌封变压器具有容量大、功耗低、散热好、低噪音、良好的电气和机械强度、较高的耐热等级等优点，具有难燃、自熄、防潮，抗震、防火，防尘，安全可靠等特点。利用环氧树脂灌封变压器实现太阳能热水器控制器，能够适应农村电压不稳及波动较大、安装环境潮湿及比较恶劣的环境。可使变压器使用寿命增加，并起到防水防潮效果及节能降耗的目的，在同样的体积下灌封变压器功率比常规的大10%左右。并且是一种可靠的安全性的环保、节能型新产品，能适应高温高湿多种恶劣环境，避免短时间内过压过流对变压器的损坏。通过使用环氧树脂灌封变压器可减少太阳能热水器控制器的故障率，减少售后服务成本。