小型电源变压器的简易计算方法

变压器计算方法

小型变压器的计算方法

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～100W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。

一、按变压器的效率最高时的负荷率βM来计算变压器容量

当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为：

S=Pjs/βb×cosφ2(KVA) (1)

式中Pjs——建筑物的有功计算负荷KW;

cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9;

βb——变压器的负荷率。

因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。

我们知道，当变压器的负荷率为：

βb=βM=Po/PKH (2) 时效率最高

式中Po——变压器的空载损耗;

PKH——变压器的短路损耗。

然而高层建筑中设备用房多设于地下层，为满足消防的要求，配电变压器一般选

用干式或环氧树脂浇注变压器，表一为国产SGL型电力变压器最佳负荷率。

表 国产SGL型电力变压器最佳负荷率βm

容量(千伏安) 500 630 800 1000 1250 1600

空载损耗(瓦) 1850 2100 2400 2800 3350 3950

负载损耗(瓦) 4850 5650 7500 9200 11000 13300

损失比α2：2.62 2.69 3.13 3.20 3.28 3.37

最佳负荷率βm% 61.8 61.0 56.6 55.2 55.2 54.5

技术文章选择变压器容量的简便方法:

我们在平时选用配电变压器时,如果把变压器容量选择过大,就会形成“大马拉小车”的现象。这不仅增加了设备投资,而且还会使变压器长期处于空载状态,使无功损失增加。如果变压器容量选择过小,将会使变压器长期处与过负荷状态,易烧毁变压器。因此,正确选择变压器容量是电网降损节能的重要措施之一,在实际应用中,我们可以根据以下的简便方法来选择变压器容量。 高频变压器

变压器容量本着“小容量，密布点”的原则，配电变压器应尽量位于负荷中心，供电半径不超过0.5千米。配电变压器的负载率在0.5～0.6之间效率最高，此时变压器的容量称为经济容量。如果负载比较稳定，连续生产的情况可按经济容量选择变压器容量。

RCC方式电源变压器设计计算方法

在RCC设计中,一般先设定工作频率,如为50K,然後设定工作DUTY在90V入力,最大输出时为

假设设计一功率为12V/1A

1. 最大输出电流为定格电流的~倍,取倍.

2. 出力电力Pout =Vout × Iout = 12V×1.3A

=

3. 入力电力 Pin = Pout/∩=(RCC效率∩一般设在65%~75% , 取70%)

4. 入力平均电流Iin=Pin/Vdc(INmin)=85*=( Vin(DCmin) =

Vac(Inmin)×

5. T=1/swF=1/50K=20uS Ton=Toff=10uS

6. Ipk=Iin入力平均电流*2/DUTY=*2/=

7. 一次侧电感量Lp=Vin(DCmin)*Ton/Ipk=102*10/=1159uH取1160uH

8. 选择磁芯,根据磁芯规格,选择EI28.

Ae=0.85CM^2 动作磁通=2000~2800取2000(当然,这是很保守的作法)

9. Np=Ipk*Lp*K/Ae*▲Bm=*1160*100)/*2000)=60Ts

10. Ns=(Vout+Vf)*Np/Vin(DCmin)= 取8Ts

11. 辅助电压取5V(电晶体) 如功率管使用MOSFET则应设为11V

12. Vin(DCmin)/Np=Vb/Nb----Nb= 取3Ts

故变压器的构造如下:

Lp=1160uH

Np=60Ts

Ns=7Ts

Nb=3Ts

以上采用三明治绕法:

三明治绕法详解:

所谓三明治就是夹层绕法,因结构如同三明治一样,所以叫三明治绕法.

通常会有两种绕法:

1. 一次侧平均法,就是a.最底层绕上一半的圈数,b.然後再绕二次侧,c.再绕一次侧的另一半.d.再绕Vcc.最常用的做法还会在二次侧上下两层各加一铜箔或绕线屏蔽.在小功率上会起到Y电容的效果,所以说在小功率上有些人说可以不用Y电容,其实在整体成本上没有太大的差别.

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精品资料 RCC方式电源变压器设计计算方法

在RCC設計中,一般先設定工作頻率,如為50K,然後設定工作DUTY在90V入力,最大輸出時為0.5

假設設計一功率為12V/1A

1. 最大輸出電流為定格電流的1.2~1.4倍,取1.3倍.

2. 出力電力Pout = Vout × Iout = 12V×1.3A = 15.6W

3. 入力電力 Pin = Pout/∩=22.3W(RCC效率∩一般設在65%~75% , 取70%)

4. 入力平均電流Iin=Pin/Vdc(INmin)=22.3/85*1.2=0.22( Vin(DCmin) = Vac(Inmin)×1.2)

5. T=1/swF=1/50K=20uS Ton=Toff=10uS

6. Ipk=Iin入力平均電流*2/DUTY=0.22*2/0.5=0.88

7. 一次側電感量Lp=Vin(DCmin)*Ton/Ipk=102*10/0.88=1159uH取1160uH

8. 選擇磁芯,根据磁芯規格,選擇EI28. Ae=0.85CM^2 動作磁通=2000~2800取2000(當然,這是很保守的作法)

9. Np=Ipk*Lp*K/Ae*▲Bm=(0.88*1160*100)/(0.85*2000)=60Ts

10. Ns=(Vout+Vf)*Np/Vin(DCmin)=7.6 取8Ts

11. 輔助電壓取5V(電晶體) 如功率管使用MOSFET則應設為11V

12. Vin(DCmin)/Np=Vb/Nb----Nb=2.94 取3Ts