电源变压器及其简易制作方法举例
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分享一种小功率开关电源变压器设计和制作
电源变压器在最近几年的发展和应用中,逐渐呈现出了专业性的特点,小功率的开关电源变压器设计和制作也更加符合民用要求。
在今天的方案分享中,我们将会为大家分享一种小功率的电源变压器设计和制作过程,方便工程师们进行参考借鉴。
在今天的开关电源变压器方案分享中,我们将会通过一个企业民用的输入85~265V、输出5V,2A,开关频率是100kHz的小功率开关电源为例加以说明。
这种电源变压器的系统电路图如下图所示。
小功率开关电源变压器系统电路图
在了解了这种小功率的开关电源变压器系统电路设置后,首先要做的就是选定原边感应电压VOR,原边感应电压值直接决定了电源的占空比。
当变压器的开关管开通的时候,有公式I=Vs*Ton/L,其中参数Vs为原边输入电压,参数ton为开关开通时间,L为原边电感量。
而在开关管关断的时候,有公
式I=VOR*Toff/L,其中参数VOR为原边感应电压,即放电电压,Toff为开关管关断时间,L为电感量。
经过一个周期后,原边电感电流的值会回到原来的数值,因此该公式变为:VS*TON/L=VOR×TOFF/L,D来代替TON,用1-D来代替Toff,移项可得D=VOR/(VOR+VS),此即是最大占空比了。
则在该系统电路的实例中,该公式为D=80/(*80+90)=0.47。
接下来的工作,是确定这种开关电源变压器的原边电流波形的参数。
原边电流波形的计算也同样是需要利用公式完成的,此时代入公式,即峰值电流*KRP*D+峰值电流*(1-KRP)×D,所以有电流平均值等于上式,解出来峰。
自制电源变压器在日常生产、生活和做电工小实验中,常常需要用到电压较低或较高的交流电。
用绕在同一个铁芯上的两个线圈就可以制成变压器。
接电源的一个线圈,叫做初级线圈,也叫原线圈。
另一个输出电流的线圈,叫做次级线圈,也叫副线圈。
变压器的次级线圈圈数少于初级线圈圈数,输出电流的电压比输入初级线圈的电流电压低,叫做降压变压器。
反之,就叫做升压变压器。
同一个铁芯还可以绕制成既降压又升压的变压器。
做电工小实验用得较多的是降压变压器,这里就以输入电压220伏,输出电压为 2.5 伏、5 伏、6.3伏、8伏、10 伏和 16 伏,通过的电流为0.18安培,功率为40 瓦的变压器为例,讲讲变压器的绕制方法和步骤。
铁芯是变压器的主要组成部分。
为了减少功率损耗,铁芯应用硅钢片组成。
硅钢片越薄,损耗越小,效果越好。
整个铁芯是用很多硅钢片,一片一片地叠起来的,而且每片之间还必须相互绝缘。
新买来的硅钢片,表面都有一层不导电的氧化膜,有良好的绝缘性能。
绕制这个变压器可选用 GE1-22型硅钢片,它的中心舌宽22 毫米,每片厚0.5毫米,共需75片,叠起来厚37.5毫米。
实际上,叠起来的厚度可能大一些,约40毫米,即铁芯中心舌的截面积为22X40=880(平方毫米) 。
根据铁芯的截面积和窗口的大小,用厚约1毫米的夹布胶板或其他绝缘板,先做一个线圈骨架。
选用直径0.28毫米(相当于32号)的漆包线绕制初级线圈,圈数为1540 圈。
次级线圈可选用直径1.25毫米(相当于18号)的漆包线绕制。
绕制线圈时,先用一块40毫米见方,厚22 毫米的木块做芯,并在中心钻一个轴孔。
把木芯插进线圈骨架里,并塞紧,再把木芯装在绕线机上。
没有绕线机,可以用夹在台钳上的手摇钻代替,或者像图1一11那样,用木板做一个简易绕线机。
绕线时,先将线头从骨架的出线孔,由里向外穿出 100-150毫米,作为引出线。
然后,用一只手摇动绕线机,一只手轻轻拽住漆包线,一圈紧挨一圈地绕。
变压器制作方法1. 简介变压器是一种电气设备,用于改变交流电的电压大小。
它是基于电磁感应原理工作的,由两个或多个线圈组成。
其中一个线圈称为“主线圈”,它与供电电源相连,另一个线圈称为“副线圈”,它与负载相连。
通过改变主线圈和副线圈的匝数比例,变压器可以提供不同电压级别的电力输送。
在本文中,我们将探讨制作变压器的基本方法。
2. 材料准备要制作一个变压器,我们需要准备以下材料和工具: - 铁心:铁心是变压器的核心部分,它由硅钢片堆叠而成,以减少磁滞和涡流损耗。
- 线圈:主线圈和副线圈的线圈通常由漆包线制成。
漆包线是一种包覆有绝缘漆的导线,可以提供良好的电气绝缘性能。
- 绝缘材料:绝缘材料用于包裹线圈,以防止它们之间的短路。
常用的绝缘材料有绝缘胶带、绝缘漆等。
- 磁性材料:除了铁心外,我们还需要一些磁性材料,如磁性片,用于增加变压器的效率。
3. 制作步骤下面是制作一个简单变压器的步骤:步骤一:制作铁心1.使用硅钢片堆叠铁心。
硅钢片的堆叠方式可以根据设计要求选择,常见的方式有E型、I型和U型等。
2.使用胶水或焊接将硅钢片粘合在一起,确保整个铁心的稳定性。
步骤二:制作线圈1.根据设计要求计算主线圈和副线圈的匝数比例。
2.在绝缘材料上将主线圈和副线圈缠绕起来,确保线圈之间有足够的绝缘距离,防止短路。
步骤三:安装线圈1.将制作好的线圈安装在铁心上。
确保线圈的平衡和稳定。
2.使用绝缘胶带或胶水将线圈固定在铁心上,防止它们松动或滑动。
步骤四:添加磁性材料1.在变压器的铁心上添加适当数量的磁性片。
这些磁性片可以增加变压器的效率。
2.确保磁性片与线圈之间有足够的间隙,以减小磁滞损耗。
步骤五:绝缘处理1.使用绝缘胶带或绝缘漆对整个变压器进行绝缘处理。
这将保护变压器免受潮湿和污染的影响,并防止短路。
2.检查变压器的绝缘性能,确保它符合安全标准。
4. 结论制作变压器是一项需要谨慎操作的任务。
在制作过程中,要确保铁心的稳定性,线圈之间的绝缘距离以及绝缘材料的质量。
简易变压器的制作
日常用电中,我们很多需要电压转换的地方,那么如何将我们的220V交流电转变为更低的较安全电压呢。
下面我就我的制作经验跟大家探讨一下简易变压器的制作方法。
我们就以50W左右变压器为例。
首先找到一组截面积大约100平方毫米的小型变压器铁芯备用,然后按照铁芯截面制作一个具有有一定机械强度和绝缘能力的骨架,在自制骨架上缠绕大约2200扎直径为0.37左右的漆包线,作为初级线圈,注意将线圈的两线头处理好引出固定。
在骨架线圈上面包一层绝缘牛皮纸。
然后再在其上面缠绕120扎直径0.68MM的漆包线作为次级线圈。
注意次级线圈与初级线圈的缠绕顺序一定方向相同,并将次级线圈的线头处理好引出。
这样变压器的铜芯部分就做好了,下一步就是将找好的铁芯一片片的插入骨架内,直至将骨架塞满。
分别将初、次级的引出线固定,有条件的可将变压器浸漆。
这样整个变压器就做好了。
下面我们就进行通电试验,将初级线圈的引线接于市电220V,然后用万用表测量次级线圈的引线,应该在12V左右,找一个额定电压12V的车用灯泡接在上面,灯泡就正常发光了。
当然,要想制作一个合格的变压器,得经过大量的数据计算来选择各种材料才能完成,我只是根据我的经验粗略制作一下,希望大家见谅,毕竟我学历有限,能力有限。
1000W以下小型电源变压器的XX省泗阳县李口中学沈正中一、电源变压器绕制方法一:变压器铁芯截面积1•求变压器输出功率变压器的输出容量P2=(0.8X铁心截面积S〕2(S单位:cm2)2•求每伏匝数每伏匝数T=55/铁心截面积S o3•求线圈匝数初级线圈片=变压器输入电压U]X每伏匝数T;次级线圈亠=变压器输出电压U2X每伏匝数TX1.05;次级线圈匝数计算中的1.05是考虑有负荷时的压降。
4•求导线直径变压器的输入容量气=变压器的输出容量P2/0.8;初级线圈电流1]=变压器的输入容量气/变压器输入电压Up次级线圈电流12=变压器的输入容量P2/变压器输入电压U2;导线直径d=0.8/i〔mm〕;初级线圈导线直径d]=0.8pT;次级线圈导线直径d2=0.8C;。
例如:变压器铁芯截面积为5.6cm2,输入电压220V,输出电压50V。
1•求变压器输出功率变压器的输出容量P2=〔0.8X5.6〕2惣0W2•求每伏匝数每伏匝数T=55/S=55/5.6=9.8匝。
3•求线圈匝数初级线圈n i=U1xT=220x9.8=2156匝;次级线圈n2=U2xTx1.05=50x9.8x1.05=514.5匝,可取为515匝;4•求导线直径变压器的输入容量P]=P2/0.8=25W;初级线圈电流I1=P1/U1=25/220=0.11A。
初级线圈导线直径d]=0.8叮I]=0.8Jo.ii=0.27mm;次级线圈电流I2=P2/U2=20/50=0.4A;次级线圈导线直径d2=0.8/i;=0.8、込4=0.51mm;注:经桥式整流电容滤波后的电压约是原变压器次级电压的1.4倍。
方法二:制作一定功率的变压器1•求铁芯面积铁芯截面积S=1.25x話~P(S是被线圈套着部位铁芯的截面积,单位:cm2,P为输出功率,单位:W);2•求线圈匝数铁芯的磁感应强度可取〔7000-10000GS〕,通常取8000Gs,每伏匝数T=450000/〔8000x铁芯截面积S〕;3•求导线直径同方法一。
1200W以下变压器简单制作江苏省泗阳县李口中学沈正中
单相小型变压器(1200W以下)简易计算方法:
S单位cm² , P单位V A(即W),I单位A,U单位V,d单位mm。
1、根据需要的功率P,确定铁芯的截面积S
S=1.25
或根据铁芯截面积S,确定变压器的容量
P
P=0.64S²
2、确定每伏匝数n0
n0=45/S
3、确定初级线圈和次级圈匝数n1和n2
n1=U1n0
n2=1.05U2n o
4、根据容量P确定初级线圈和次级线圈的电流I1和I2
I=P/U
5、确定初级导线直径和次级导线直径d1和d2
d=0.72
【举例】:制作“功率为100W,初级电压220V,次级电压为双12V”变压器。
1、根据需要的功率100W,确定铁芯截面积S的大小
S=1.25 =1.25×≈12cm²
2、确定每伏匝数n0
n o=45/S =45/12 ≈4匝/伏
3、确定初级线圈和次级线圈匝数n1和n2
n1=U1n o=12×4=48匝
n2=1.05U2n o=1.05×220×4=924匝
4、根据容量P确定初级线圈和次级线圈的电流I1和I2
I1=P/U1=100/220=0.46A
I2=P/U2=(100÷2)/12=4.2A
5、确定初级导线直径和次级导线直径d1和d2
d1=0.72 =0.72×=0.49mm
d2=0.72 =0.72×=1.48mm。
自制变压器的简单方法
1 如何制作变压器
制作变压器是一门技术活,它需要有一定的基础知识,如电学、机械学等,而且它的制作也具有一定的技巧性。
变压器是利用一定的原理,将高或低电压转换成另一种电压的一种装置,在电子产品的生产工艺中尤其重要。
那么怎样自制变压器呢?
2 所需材料
要自制变压器,首先需要准备相关材料,可以购买市面上的专业线圈材料,也可以自己制作,但要记得选择耐高温、耐腐蚀的材料,当然也要考虑其它相关特性,如电阻值、耐久性等。
3 基本结构
变压器的基本结构有固定结构和可调整结构两种,固定结构的安装比较简单,常用于电器的应用,而可调整结构则更加复杂,可以根据实际的使用情况进行调整,如调节变压器输出电压等。
4 制作步骤
1、先将线圈材料进行有计划的分割,其中应有主线圈、副线圈,和分支端线圈;
2、将线圈材料按照标准图纸要求,套装在变压器外壳内;
3、将变压器内线圈两端备心用无线电口联结到变压器底座上;
4、将主线圈两端接到选择变压器底座上;
5、最后再将副线圈端子口两端备心插入变压器底座上的相应插口;
6、检查整个变压器的外观,确认其规格大小合适等要求。
5 测试
最后,自制的变压器需要经过测试才可以使用,测试的内容包括
电压的输入、输出和损耗等,一旦发现异常,可以通过校正和修理调整,直至达到良好的使用效能。
以上就是如何自制变压器的简单方法,由于它受到各种因素的影响,因此需要用较高的技术水平和严格的标准来制作,它的质量对电
子设备起着至关重要的作用。
制作变压器的方法引言变压器是一种用来改变交流电压的设备,它在电力系统、电子设备以及各种电工应用中起着重要的作用。
本文将介绍制作变压器的方法,包括所需材料、制作步骤以及注意事项。
所需材料制作一个基本的变压器所需的材料有:•铁芯•绕组线•绝缘纸•绝缘漆•强力胶水•密封胶带•电缆•保险丝•电源插头制作步骤1. 准备铁芯首先,需要准备一个适当尺寸的铁芯。
铁芯可以是铁磁材料,比如硅钢片或铁粉。
2. 绕制一层绝缘纸在铁芯的一端绕制一层绝缘纸,以增加绕组的绝缘性能。
绝缘纸可以防止绕组线与铁芯直接接触,避免短路。
3. 绕制初级绕组使用绕组线绕制初级绕组,绕制的圈数和线径根据所需的变压比和功率来确定。
绕制时要保证每圈之间有着良好的绝缘,可以在每圈之间加上绝缘纸。
4. 绕制次级绕组在初级绕组的外侧绕制次级绕组,同样需要保证绝缘性能。
次级绕组的圈数和线径也需要根据所需的变压比和功率来确定。
5. 绝缘处理在绕制完成后,对绕组进行绝缘处理,利用绝缘漆对绕组进行喷涂或浸渍,提高绝缘强度。
然后用密封胶带包裹绕组,确保绝缘性能和固定绕组。
6. 连接电缆将绕制好的变压器的绕组两端连接到电缆上,其中一端连接到电源插头,另一端连接到负载。
注意在连接过程中,要根据电缆的规格选择适当的接线方式,以确保安全可靠。
7. 安装保险丝为了保护变压器和负载,可以在电缆与电源插头之间安装一个保险丝,以防止过载和短路。
注意事项在制作变压器的过程中需要注意以下几点:1.选择合适尺寸和材料的铁芯,以提高电磁感应效率和减少能量损耗。
2.绕制绕组时要保证每圈之间的绝缘性能,以防止短路。
3.绝缘处理要均匀和完整,以提高绝缘强度和防止绕组受潮。
4.在连接电缆时,要确保接线良好,松动的接线可能导致电压损失和短路。
5.安装保险丝是为了保护变压器和负载安全,应根据变压器的额定功率选择适当的保险丝。
结论通过以上步骤,我们可以制作一个基本的变压器。
然而,制作变压器需要一定的专业知识和技术,所以在制作之前,建议先了解相关的电工知识和安全操作规程。
变压器制作方法哎呀,写变压器的制作方法,这可真是个技术活儿,不过既然你要求得这么具体,那就让我来给你讲讲,咱们就当是唠嗑,轻松点。
首先,咱们得明白,变压器这玩意儿,就是用来变电压的,把高压变成低压,或者反过来,这在电力系统中可重要了。
但是,别急,咱们得一步步来。
首先,你得有个铁芯,这玩意儿就像是变压器的骨架,得结实。
铁芯通常用的是硅钢片,因为硅钢片的磁性能好,不容易磁化,也不容易退磁。
你得把这些硅钢片叠起来,叠的时候得小心,别让它们互相摩擦,因为摩擦会产生热量,影响变压器的性能。
叠好了铁芯,接下来就是绕线圈了。
线圈是变压器的心脏,它决定了变压器的变压能力。
绕线圈的时候,你得先决定是绕高压线圈还是低压线圈。
高压线圈通常绕在铁芯的外面,因为高压线圈的电流小,电阻大,所以发热也大,放在外面有利于散热。
低压线圈呢,就绕在高压线圈里面,因为低压线圈的电流大,电阻小,发热小。
绕线圈的时候,你得用绝缘漆包线,这样线圈之间就不会短路。
绕的时候要均匀,不能有松有紧,否则会影响变压器的性能。
绕好之后,你得用绝缘材料把线圈固定好,防止线圈松动。
接下来,就是组装了。
你得把线圈和铁芯组装在一起,然后用绝缘材料把整个变压器包裹起来,这样就能防止漏电和短路。
最后,就是测试了。
你得检查变压器的绝缘性能,看看有没有漏电的地方。
然后,你得测试变压器的变压效果,看看电压变压是否准确。
好了,这就是一个简单的变压器制作方法。
当然,这只是个大概的流程,实际操作起来还有很多细节需要注意。
比如,你得知道怎么计算线圈的匝数,怎么选择合适的绝缘材料,怎么进行变压器的散热设计等等。
不过,咱们今天就是闲聊,不讲那些复杂的。
记得,做变压器的时候,耐心和细心是关键,就像咱们平时做手工一样,慢慢来,别急。
好了,今天的聊天就到这里,希望对你有帮助。
下次咱们再聊点别的,拜拜!。
电源变压器及其简易制作方法举例
江苏省泗阳县李口中学沈正中
变压器的制作涉及到一些计算问题,很多书上虽然有严谨的计算公式,但实际运用时显得比较复杂,不甚方便,本文介绍利用经验公式计算,制作实用变压器举例(下文中的蓝色字体为举例),供大家参考。
一、变压器简易制作涉及以下几个主要基本物理量:
1. 变压器功率P,单位:瓦(W);
2. 铁芯的截面积S,单位:平方厘米(cm2);
3. 线圈的每伏圈数N,单位:圈/伏(T/V);
4. 使用电流I,单位:安培(A);
5. 导线直径d,单位:毫米(mm)。
二、变压器简易的制作方法:
以【制作一只“初级电压U1=220V,次级电压U2=24V,次级额定输出电流I2=5A”】来说明计算的方法和步骤。
1.铁芯的选择
选择变压器的铁芯,首先要确定变压器的功率,变压器功率与铁心面积关系有经验公式为:(P单位W,S单位cm2)。
K为经验系数, 通常取1.0~1.5,一般地,变压器次级功率P2为0~10W,经验系数K选1.5以下~1.4;P2为10W以上~50W,经验系数K选1.4以下~1.3;P2为50W以上~100W,经验系数K选1.3以下~1.2;P2为100W以上~500W,经验系数K选1.2以下~1.1;P2为500W以上~1000W,经验系数K选1.1以下~1.0,P2为1000W 以上,经验系数K选1.0 。
硅钢片质量越好常数越小。
常用经验公式为或P=0.64S2或。
如果铁芯(硅钢片)选用过大,将导致变压器体积增大,成本升高,但铁芯过小,会增大变压器的损耗,同时带负载能力变差。
为了确定铁芯尺寸,首先要算出变压器次级的实际消耗功率,它等于变压器次级各绕组电压与对应负载电流的乘积之和。
如果是全波整流变压器,应以变压器次级电压的1/2计算。
次级绕组消耗功率加入变压器本身损耗功率,即为变压器初级视在功率。
一般次级绕组功率在0~10W的变压器,其本身损耗可达次级实际消耗功率的30~40%,10W以上~30W损耗约20~30%,30W以上~50W损耗约15~20%,50W以上~100 W损耗约10~15%,100W以上损耗约10%以下,上述损耗参数是关于普通插片式变压器的。
如果按照R 型变压器、C型变压器、环形变压器的顺序,损耗参数依次减小。
【次级绕组消耗功率为P2=U2 I2=24V×5A=120W, 变压器本
身损耗功率为P1=120W×10%=12W,变压器的视在功率为P=120W+12W=132W,根据常用经验公式,求得变压器
铁芯的截面积为S=14.36cm2 。
】
2.每伏匝数计算
选定铁芯截面积S以后。
再确定每伏匝数,常用的经验公式为:N=(40~55)/S,N为每伏匝数。
根据不同质量的硅钢片选取系数40~55。
比较高级的高硅钢,用眼观察表面有鳞片结晶.且极脆,只弯折1~2次即断裂,断处参差不齐,系数取为40。
若硅钢片表面光洁,弯折4~5次仍不易断,断面为整齐直线,系数取50以上。
求出每伏匝数后乘以220V即为初级匝数,乘以次级要求电压数即为次级各绕组匝数。
因为导线有电阻,电流流过时会有电压降,求出的次级匝数应增加5~lO%(根据负载电流选择,电流大者可增加
较大比例)。
【若硅钢片质量较好,经验公式系数取45,由N=45/S得每伏匝数为3.1匝,故初级匝数为3.1×220=682匝,次级绕组3.1×24+3.1×24×5%=78匝。
】
3.导线直径的选择
根据各绕组负载电流的大小,选择不同直径的漆包线。
可用下列经验公式求出:。
【初级绕组电流I1=132W/220V=0.6 A,所以由,求得初级导线直径d1=0.62mm,次级导线直径d2=1.79mm。
】
4.绕制方法及注意事项
由于50W以上的变压器,每伏匝数较少,导线间电压差较高,最好采取每层垫绝缘纸(电缆纸或、牛皮纸)的方法,在绕制中应绝对避免上层导线滑入下层。
如果变压器是用在音响或视听器材中,在多层绕制法中初次级之间应垫入静电屏蔽层。
绕好后.插硅钢片也需注意、必须插紧,以避免产生电磁噪音。
无论双E形还是EI形,其端口要紧密接触.宜交叉插,不能有空隙。
最后的4~5片可从中间插入,以免损坏线包。
必要时,进行烘干、浸漆。
对50W以下的变压器可采取内热法烘干。
方法是:将变压器所有次级绕组短路,与60 W~100W/220V 灯泡串联接入市电,使其自动升温。
灯泡越大温度越高,但在密闭状态下,使其温度在80℃以下较安全。
对50W以上的变压器,采取加热烘干法。