绕制变压器的简单计算举例
江苏省泗阳县李口中学 沈正中
铁芯横截面积（cm ）与功率（W ）关系：S ＝1.25× 或P ＝0.64S 2 每伏匝数=55/铁心截面（cm 2）
导线直径 d ＝0.8 （mm ）
变压器的输出容量＝变压器的输入容量×0.8
例如：用截面积为5.6cm 2的铁心，制作初级220V ，次级8V 的变压器。
1. 求每伏匝数：
每伏匝数=55/铁心截面（cm 2）＝55/5.6＝9.8（匝／伏）
2. 求线圈匝数 ：
初级线圈 n 1＝220×9.8＝2156（匝）
次级线圈 n 2＝8×9.8×1.05＝82.32（匝）（可取为82匝）
次级线圈匝数计算中的1.05是考虑有负荷时的压降
3. 求导线直径：
首先要求出8V 输出电流
变压器的输入容量P ＝0.64S 2＝0.64×5.6cm 2＝20.0704（瓦）（可取为20瓦）
初级线圈电流I 1＝20/220＝0.09（安）
初级线圈导线直径d 1＝0.8 ＝0.8 ＝0.24（毫米）
变压器的输出容量＝变压器的输入容量×0.8＝20×0.8＝16（瓦） 次级线圈电流I 2＝16/8＝2（安）
次级线圈导线直径 d 2＝0.8 ＝0.8 ＝1.13毫米
变压器参数计算 一．电磁学计算公式推导： 1．磁通量与磁通密度相关公式： Ф= B * S ⑴ Ф----- 磁通(韦伯) B ----- 磁通密度(韦伯每平方米或高斯) 1韦伯每平方米=104高斯S ----- 磁路的截面积(平方米) B = H * μ⑵ μ----- 磁导率(无单位也叫无量纲) H ----- 磁场强度(伏特每米) H = I*N / l ⑶ I ----- 电流强度(安培) N ----- 线圈匝数(圈T) l ----- 磁路长路(米) 2．电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式： EL =⊿Ф/ ⊿t * N ⑷
EL = ⊿i / ⊿t * L ⑸ ⊿Ф----- 磁通变化量(韦伯) ⊿i ----- 电流变化量(安培) ⊿t ----- 时间变化量(秒) N ----- 线圈匝数(圈T) L ------- 电感的电感量(亨) 由上面两个公式可以推出下面的公式： ⊿Ф/ ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得： N = ⊿i * L/⊿Ф 再由Ф= B * S 可得下式: N = ⊿i * L / ( B * S ) ⑹ 且由⑸式直接变形可得： ⊿i = EL * ⊿t / L ⑺ 联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式: L =(μ* S )/ l * N2 ⑻ 这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素) 3．电感中能量与电流的关系： QL = 1/2 * I2 * L ⑼ QL -------- 电感中储存的能量(焦耳) I -------- 电感中的电流(安培) L ------- 电感的电感量(亨)
高频逆变器中高频变压器的绕制方法 用EE55等高频磁芯制作高频逆变器,其中高频变压器的线包绕制最好参考一下电子管音响功率放大器中音频输出变压器的绕制方法.这种变压器因为要在音频20Hz~20KHz范围内力求做到平坦响应,绕法讲究,顶级的电子管音频输出变压器的频响范围甚至做到了10Hz~100KHz,而用的磁芯不过就是高矽硅钢片而已. 以大家在坛子中讨论最多也用得最多的“SG3525A(或KA3525A、UC3525)+场管IRF3205(或MTP75N06等)+EE55磁芯变压器”组合为例,功率可做到500W以上,工作频率一般在20~50KHz.其中的EE55磁芯变压器,大家一般是低压绕组(初级)3T+3T,中心抽头,高压绕组(次级)75T. 要制作好它就要注意两点: 一是每个绕组要采用多股细铜线并在一起绕,不要采用单根粗铜线,因为高频交流电有集肤效应.所谓集肤效应,简单地说就是高频交流电只沿导线的表面走,而导线内部是不走电流的(实际是越靠近导线中轴电流越弱,越靠近导线表面电流越强).采用多股细铜线并在一起绕,实际就是为了增大导线的表面积,从而更有效地使用导线.例如初级的3T+3T,你如果用直径2.50mm的
单根漆包线,导线的截面积为4.9平方毫米,而如果用直径0.41mm的漆包线(单根截面积0.132平方毫米)38根并绕,总的截面积也达到要求.然而,第二种方法导线的表面积大得多(第一种方法导线的表面积为:单股导线截面周长×股数×绕组总长度=2.5×3.14×1×L=7.85L,第二种方法导线的表面积为:单股导线截面周长×股数×绕组总长度=0.41×3.14×38×L=48.92L,后者是前者的48.92L/7.85L=6.2倍),导线有效使用率更高,电流更通畅,并且因为细导线较柔软,更好绕制.次级75T高压绕组用3~5根并绕即可. 二是高频逆变器中高频变压器最好采用分层、分段绕制法,这种绕法主要目的是减少高频漏感和降低分布电容.例如上述变压器的绕法,初级分两层,次级分三层三段.具体是: ①绕次级高压绕组第一段.接好引出线(头),先用5根并绕次级高压绕组25T,线不要剪断,然后包一层绝缘纸(绝缘纸要薄,包一层即可,否则由于以下多次要用到绝缘纸,有可能容不下整个线包),准备绕初级低压绕组的一半. ②绕初级低压绕组的一半.预留引出线(头),注意是预留,因为后面要统一并接后再接引出线,以下初级用“预留”一词时同理.用19根并绕3T,预留中心抽头,再并绕3T,预留引出线(尾),线剪断.在具体操作时这里还有一个技巧,即由于股数多,19股线一次并绕不太方便,扭矩张力也大,就可以分做多次,如这里可分做三次,每次用线6到7股,这样还可绕得更平整.注意三次的头、中、尾放在一起,且绕向要相同.然后又包一层绝缘纸,准备绕次级高压绕组
高频变压器绕法 高频变压器的两种基本绕法：顺序绕法和三明治绕法。 普通顺序绕法： 一般的单输出电源，变压器分为3个绕组，初级绕组Np,次级绕组Ns,辅助电源绕组Nb，绕制的顺序是：Np--Ns--Nb 此种绕法工艺简单，易于控制磁芯的各种参数，一致性较好，绕线成本低，适用于大批量的生产，但漏感稍大，而耦合电容小，EMI比较好故适用于对漏感不敏感的小功率场合，一般功率小于30~40W的电源中普遍实用这种绕法。 三明治绕法： 三明治绕法久负盛名，几乎每个做电源的人都知道这种绕法，但真正对三明治绕法做过深入研究的人，应该不多 相信很多人都吃过三明治，就是两层面包中间夹一层奶油。顾名思义，三明治绕法就是两层夹一层的绕法。由于被夹在中间的绕组不同，三明治又分为两种绕法：初级夹次级，次级夹初级。
如上图，顺序为Np/2-Ns-Np/2-Nb，此种绕法有量大优点 这样有利于初次级的耦合，减少漏感；还有利于绕线的平整度；最后一个好处是，供电绕组电压变化受次级的负载影响较小，更稳定。 由于增加了初次级的有效耦合面积，可以极大的减少变压器的漏感，而减少漏感带来的好处是显而易见的：漏感引起的电压尖峰会降低，这就使MOSFET的电压应力降低，同时，由MOSFET与散热片引起的共模干扰电流也可以降低，从而改善EMI； 由于在初级中间加入了一个次级绕组，所以减少了变压器初级的层间电容，而层间电容的减少，就会使电路中的寄生振荡减少，同样可以降低MOSFET与次级整流管的电压电流应力，改善EMI。 缺点：由于初次级有两个接触面，绕组耦合电容比较大，所以EMI又比较难过。
如上图，顺序为Ns/2,Np,Ns/2,Nb。当输出是低压大电流时，一般采用此种绕法，其优点有二： 1、可以有效降低铜损引起的温升：由于输出是低压大电流，故铜损对导线的长度较为敏感，绕在内侧的Ns/2可以有效较少绕线长度，从而降低此Ns/2绕组的铜损及发热。外层的Ns/2虽说绕线相对较长，但是基本上是在变压器的外层，散热良好故温度也不会太高。 2、可以减少初级耦合至变压器磁芯高频干扰。由于初级远离磁芯，次级电压低，故引起的高频干扰小。
电力变压器主要技术参数 变压器在规定的使用环境和运行条件下，主要技术数据一般都都标注在变压器的铭牌上。主要包括： 额定容量、额定电压及其分接、额定频率、绕组联结组以及额定性能数据（阻抗电 压、空载电流、空载损耗和负载损耗）和总重。 A、额定容量（kVA）： 额定电压.额定电流下连续运行时,能输送的容量。 B、额定电压（kV）： 变压器长时间运行时所能承受的工作电压.为适应电网电压变化的需要,变压器高压侧都有分接抽头,通过调整高压绕组匝数来调节低压侧输出电压. C、额定电流(A): 变压器在额定容量下,允许长期通过的电流. D、空载损耗（kW）: 当以额定频率的额定电压施加在一个绕组的端子上，其余绕组开路时所吸取的有功功率。与铁心硅钢片性能及制造工艺、和施加的电压有关. E、空载电流（%）: 当变压器在额定电压下二次侧空载时,一次绕组中通过的电流.一般以额定电流的百分数表示. F、负载损耗（kW）: 把变压器的二次绕组短路,在一次绕组额定分接位置上通入额定电流,此时变压器所消耗的功率. G、阻抗电压（%）：
把变压器的二次绕组短路,在一次绕组慢慢升高电压,当二次绕组的短路电流等于额定值时,此时一次侧所施加的电压.一般以额定电压的百分数表示.H、相数和频率： 三相开头以S表示，单相开头以D表示。中国国家标准频率f为50Hz。国外有60Hz的国家（如美国）。 I、xx与冷却： 变压器绕组或上层油温与变压器周围环境的温度之差,称为绕组或上层油面的温升.油浸式变压器绕组温升限值为65K、油面温升为55K。冷却方式也有多种： 油浸自冷、强迫风冷，水冷，管式、片式等。 J、绝缘水平： 有绝缘等级标准。绝缘水平的表示方法举例如下： 高压额定电压为35kV级，低压额定电压为10kV级的变压器绝缘水平表示为LI200AC85/LI75AC35，其中LI200表示该变压器高压雷电冲击耐受电压为 200kV，工频耐受电压为85kV，低压雷电冲击耐受电压为75kV，工频耐受电压为35kV.奥克斯高科技有限公司目前的油浸变压器产品的绝缘水平为LI75AC35，表示变压器高压雷电冲击耐受电压为75kV，工频耐受电压为35kV，因为低压是400V，可以不考虑。 K、联结组标号： 根据变压器一.二次绕组的相位关系,把变压器绕组连接成各种不同的组合,称为绕组的联结组。为了区别不同的联结组,常采用时钟表示法,即把高压侧线电压的相量作为时钟的长针,固定在12上,低压侧线电压的相量作为时钟的短针,看短针指在哪一个数字上,就作为该联结组的标号.如Dyn11表示一次绕组是（三角形）联结，二次绕组是带有中心点的（星形）联结，组号为 (11)点 B1双绕组变压器损耗电量分两部分计算
.-电力变压器的参数与数学模型
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电力变压器的参数与数学模型 2.3.1理想变压器 对于理想变压器，假定： 绕组电阻为零；因此绕组损耗I2R为零。铁心磁导率是无穷大，所以铁心磁阻为零。不计漏磁通；即整个磁通为铁心和一次侧绕组、二次侧绕组相交链的磁通。不计铁心损耗。 图2-20双绕组变压器内部结构图2-21 双绕组变压器示意图从安培和法拉第定律知: （2-46） 磁场强度矢量Hc 为 （2-47） 其中，磁场强度、磁感应强度和磁通量的关系为 由于理想变压器铁心磁导率为无限大，则磁阻R c近似为零。 （2-48） 上式可写为： 图2-21为双绕组变压器的示意图。 （2-49） 或者 图2-21中的标记点表示电压E1和E2，在标记点侧是＋极，为同相。如果图2-21中的其中一个电压极性反向，那么E1与E2相位相差180o。 匝数比k定义如下：
理想单相双绕组变压器的基本关系为 （2-50） （2-51） 由推导可得两个关于复功率和阻抗的关系如下。图2-21中流进一次侧绕组的复功率为 （2-52） 代入（2-50）和（2-51） （2-53） 可见，流进一次侧绕组的复功率S1与流出二次侧绕组的复功率S2相等。即理想变压器没有有功和无功损耗。 如果阻抗Z2与图2-21中理想变压器的二次侧绕组相连，那么 （2-54） 这个阻抗，当折算到一次侧时，为 （2-55） 因此，与二次侧绕组相连的阻抗Z2折算到一次侧，需将Z2乘以匝数比的平方k2。 2.3.2实际双绕组变压器 1.简化条件 实际单相双绕组变压器，与理想变压器的区别如下： 计及绕组电阻；铁心磁导率为有限值；磁通不完全由铁心构成；计及铁心有功和无功损耗。 图2-22实际单相双绕组变压器的等效电路图 电阻串联于图中一次侧绕组，用于计及该绕组损耗I2R。电抗为一次绕组的漏电抗，串联于一次绕组用于计及一次绕组的漏磁通。这个漏磁通是仅与一次绕组交链的磁通的组成部分，它引起电压降落，对应且超前。漏电抗引起无功损耗。类似的，二次绕组中串联了电阻和电抗。 由于变压器铁心磁导率为有限值，式（2-48）中磁阻为非零。除以，化简后得到，
1000W以下小型电源变压器的 四种绕制方法 江苏省泗阳县李口中学沈正中 一、电源变压器绕制 方法一：已知变压器铁芯截面积
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＝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/（8000×铁芯截面积S）； 3.求导线直径 同方法一。 例如：制作功率为20W的变压器，输出电压50V。 1.求铁芯面积 铁芯截面积S＝＝1.25×20＝1.25×4.472≈5.6 cm2 2.求线圈匝数（磁感应强度取8200高斯） 每伏匝数T＝450000/（8000×S）＝450000/（8200×5.6）≈9.8匝
注：下表磁感应强度B取9600 Gs 20 5.6 8.4 0.2 1848 484
例如：制作功率为20W的变压器，输出电压50V。 查上表，根据表中红色一行数据进行绕制即可。 方法四：利用图表数据制作变压器（2） 也可利用下面的“图1或图2”来计算。 如：设计一个30瓦的变压器，铁芯面积可直接从图中刻度线上得到6.8㎝2； 如果采用比较 好的铁芯片， 磁通密度可取 10000高斯， 在磁通密度的 刻度线上找到 10000Gs这个 点；在变压器 电功率的刻度 线上找到30 瓦这个点，连 接这两点，交 每伏匝数刻度 线于6.7，也就 是说每伏应该 绕6.7匝。 另外，导线的 直径可以根据 各个线圈使用 的电流，从图 中的刻度线上图1
图解如何绕制E型变压器 --------谢谢原创作者经验分享 事出有因一：享受的乐趣 音频频道10月19日前不久泡硬件论坛里一位网友发表了一篇自绕“牛”的强帖，内容十分详细。从自绕“牛”的初衷到“牛”材料的选择再到最终的成型、测试，经过了多重关卡以海量图片的形式为大家展现相信的制作过程。今天在这里小编就将其整理，与大家一起分享。 自本人《烂牛是怎样做成的？（25步学做牛）》和《配对输出牛的业余绕制技巧》上贴后，受到不少同学的关注，也收到一些同学发来的短信，希望了解和掌握与胆机牛制作有关的技巧。刚好前阶段受本坛一位广东同学的多次要求，为其绕制了一套重料300B电牛（一套6只），经测试，自己也非常满意，特将制作过程整理成贴发表，希望对有自己绕制胆机牛意愿的同学有所帮助，同时也望得到绕牛高手的指点，以共同促进绕牛技艺。 《大刀阔斧玩另类!音频烧友自绕变压器》 一、为什么要自己绕牛（特别声明：本条有些观点只是个人看法，例举也只是个案，不特别针对本坛卖牛的商户，请别对号入座，不想引起纷争）：首先，自己绕牛的第一动因是的乐趣，当自己成功制作一个自己满意的牛是，其中的成就感非花钱买牛可比的。同时也培养了自己的制作手艺。其次，出于对纷杂的成品牛品质的疑惑。本同学也有过化钱买成品牛制作胆机的经历，但其中感受并不十分满意。 就是大厂名牌的货也并不怎么的，如93年买过当时非常有名的50w推挽输出牛（现在恐怕也在500元/对）,测量两臂直流电阻误差达3欧姆，配对误差高达5欧姆，虽然听感上并不觉得有什么突出的问题，但总感觉不是滋味。再一就是去年上半年帮朋友摩机（国内鼎鼎有名的厂机xx35,市价3500左右）的过程中，总感觉中低音部分某个地方不对劲，音场随音量偏移。于是调工作点，换耦合电容，除了音色有所变化外，问题如旧。查到最后发现输出牛一只电阻201欧姆、电感44H，另一只电阻204欧姆、电感37H，两臂电阻误差1.2到1.8欧姆，按理说电阻误差不是太大的问题，并且应该是电阻大的一只相应电感也应该大些，但问题刚好相反，于是没辙，只好把机器大卸八块，将电感小的输出牛狠狠地砸了几锤，勉强把电感调到42H多，结果感觉才好了一些。 ● 音频外设群组更多精彩内容 事出有因二：假货多，做工差 最让我惊愕的是在今年十一长假期间，本地同好小王拿来2只96片做的电牛要求改制，一只已经击穿，系在交易坛买的200W全波整流牛，铁芯截面32×60；另一只牛吼，是在本地向正规厂家X通电器有限公司定制的昌X牌250VA桥式整流牛，商标、铭牌、参数一应俱全，铁芯截面32×65。2只牛外观都还可以，不像是粗制滥造的货色，但拆开后竟然让我感到无语。200W牛的铁芯还好，有2个品种的片子，0.35白片和0.35退火片（见图1），250VA的竟然有6个品种的片子，还夹杂了15%左右的废片（见图2、3）。 0.35白片和0.35退火片（图1）
Page 6 of 6 条件:INPUT :120V/60HZ OUTPUT : 30VDC@1.17A FULL WAVE RECTIFIER 12VDC @500mA FULL WAVE RECTIFIER 温升≤ 600C 电压调整率≤ 10% 解答: 1、原理图 2、交 /直流功率、电流、电压的转换 A 、功率 SEC#1DC 次级第二绕组交流输出功率 : PSEC#2=PDC x 1.57=1.57x 0.5x12=9.42W 次级交流输出总功率 : P总 =( PSEC#1+PSEC#2x2=(55.1+9.42x2=129.04W B 、电流次级第一绕组电流应为双臂电流 : I=0.82719 x 2=1.654A 次级第二绕组电流应为双臂电流 : I=0.3535 x 2=0.707A C 、电压 3、
4、 Sc D Wa 故有 (2d 2h 2d 2h 2当当转换系数K 0=交流输出功率/直流输出功率 转换系数K 1=次级交流电流/次级直流电流 次级第一绕组单臂电流 : K1=IAC /IDC IAC =0.707 x 1.17=0.82917ALT82- T8428A 次级第二绕组单臂电流 : K1' =IAC /IDC IAC ' =0.707 x 0.5=0.3535A转换系数K 2=次级交流电压/次级直流电压 次级第一绕组交流电压 : K2=UAC /UDC UAC =1.11 x 30=33.3V 次级第二绕组交流电压 : K2=UAC /UDC UAC ' =1.11 x 12=13.32V
当 5、 N SEC#1=145T SEC#2: 13.32X108= 4.44x60 xNSEC x1.5x104x 5.74=2301.7x104 N SEC#2=58T 6、电流的计算 A 次级反射到初级的电流 I 2’=Isec#1 NSEC#1/NPRI +Isec#2 NSEC#2/NPRI =1.654x145/523+0.707x58/523=0.536A B 铁损电流 铁的重量 G=p x Sc x Lc=7.65 x(8.5-4.4/2 x 2.8 x 0.97 x3.14 x (8.5+4.4/2 x 10-3 =0.863KG 因 1KG 铁片它的损耗为 3W, 所以磁环的铁损为 3X 0.863=2.59W 磁环的铁损电流 I=2.59/120=21.6MA
反激式开关电源变压器的设计（小生我的办法，见笑） 反激式变压器是反激开关电源的核心，它决定了反激变换器一系列的重要参数，如占空比D，最大峰值电流，设计反激式变压器，就是要让反激式开关电源工作在一个合理的工作点上。这样可以让其的发热尽量小，对器件的磨损也尽量小。同样的芯片，同样的磁芯，若是变压器设计不合理，则整个开关电源的性能会有很大下降，如损耗会加大，最大输出功率也会有下降，下面我系统的说一下我算变压器的方法。 算变压器，就是要先选定一个工作点，在这个工作点上算，这个是最苛刻的一个点，这个点就是最低的交流输入电压，对应于最大的输出功率。下面我就来算了一个输入85V到265V，输出5V，2A 的电源，开关频率是100KHZ。 第一步就是选定原边感应电压VOR，这个值是由自己来设定的，这个值就决定了电源的占空比。可能朋友们不理解什么是原边感应电压，是这样的，这要从下面看起，慢慢的来， 这是一个典型的单端反激式开关电源，大家再熟悉不过了，来分析一下一个工作周期，当开关管开通的时候，原边相当于一个电感，电感两端加上电压，其电流值不会突变，而线性的上升，有公式上升了的I=Vs*ton/L,这三项分别是原边输入电压，开关开通时间，和原边电感量．在开关管关断的时候，原边电感放电，电感电流又会下降，同样要尊守上面的公式定律，此时有下降了的Ｉ=VOR*toff/L,这三项分别是原边感应电压，即放电电压，开关管关断时间，和电感量．在经过一个周期后，原边电感电流的值会回到原来，不可能会变，所以，有
VS*TON/L=VOR*TOFF/L,，上升了的，等于下降了的，懂吗，好懂吧，上式中可以用Ｄ来代替ＴＯＮ，用１－Ｄ来代替ＴOOF，移项可得，D=VOR/（VOR+VS）。此即是最大占空比了。比如说我设计的这个，我选定感应电压为80V，VS为90V ，则D=80/（*80+90）= 第二步,确实原边电流波形的参数. 原边电流波形有三个参数,平均电流,有效值电流,峰值电流.,首先要知道原边电流的波形,原边电流的波形如下图所示,画的不好,但不要笑啊.这是一个梯形波横向表示时间,纵向表示电流大小,这个波形有三个值,一是平均值,二是有效值,三是其峰值,平均值就是把这个波形的面积再除以其时间.如下面那一条横线所示,首先要确定这个值，这个值是这样算的，电流平均值=输出功率/效率*VS，因为输出功率乘以效率就是输入功率，然后输入功率再除以输入电压就是输入电流，这个就是平均值电流。现在下一步就是求那个电流峰值，尖峰值是多少呢，这个我们自己还要设定一个参数，这个参数就是KRP，所谓KRP，就是指最大脉动电流和峰值电流的比值这个比值下图分别是最大脉动电流和峰值电流。是在0和1之间的。这个值很重要。已知了KRP，现在要解方程了，都会解方程吧，这是初一的应用题啊，我来解一下，已知这个波形一个周期的面积等于电流平均值*1，这个波形的面积等于，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，解出来峰值电流=电流平均值/（）*D。比如说我这个输出是10W，设定效率是.则输入的平均电流就是10/*90=,我设定KRP的值是而最大值=.D=**=.
1 开关电源变换器的性能指标 开关电源变换器的部分原理图如图1所示。 其主要技术参数如下： 电路形式半桥式； 整流形式全波整流； 工作频率f=38kHz； 变换器输入直流电压Ui=310V； 变换器输出直流电压Ub=14.7V； 输出电流Io=25A； 工作脉冲的占空度D=0.25～O.85； 转换效率η≥85％； 变压器允许温升△τ=50℃； 变换器散热方式风冷； 工作环境温度t=45℃～85℃。 2 变压器磁芯的选择以及工作磁感应强度的确定 2.1 变压器磁芯的选择 目前，高频开关电源变压器所用的磁芯材料一般有铁氧体、坡莫合金材料、非晶合金和超微晶材料。这些材料中，坡莫合金价格最高，从降低电源产品的成本方面来考虑不宜采用。非晶合金和超微晶材料的饱和磁感应强度虽然高，但在假定的测试频率和整个磁通密度的测试范围内，它们呈现的铁损最高，因此，受到高功率密度和高效率的制约，它们也不宜采用。虽然铁氧体材料的损耗比坡莫合金大些，饱和磁感应强度也比非晶合金和超微晶材料低，但铁氧体材料价格便宜，可以做成多种几何形状的铁芯。对于
大功率、低漏磁变压器设计，用E-E型铁氧体铁芯制成的变压器是最符合其要求的，而且E-E型铁芯很容易用铁氧体材料制作。所以，综合来考虑，变换器的变压器磁芯选择功率铁氧体材料，E-E型。 2.2 工作磁感应强度的确定 工作磁感应强度Bm是开关电源变压器设计中的一个重要指标，它与磁芯结构形式、材料性能、工作频率及输出功率的因素有关关。若工作磁感应强度选择太低，则变压器体积重量增加，匝数增加，分布参数性能恶化；若工作磁感应强度选择过高，则变压器温升高，磁芯容易饱和，工作状态不稳定。一般情况下，开关电源变压器的Bm值应选在比饱和磁通密度Bs低一些，对于铁氧体材料，工作磁感应强度选取一般在0.16T到0.3T之间。在本设计中，根据特定的工作频率、温升、工作环境等因素，把工作磁感应强度定在0.2 T。 3 变压器主要设计参数的计算 3.1 变压器的计算功率 开关电源变压器工作时对磁芯所需的功率容量即为变压器的计算功率，其大小取决于变压器的输出功率和整流电路的形式。变换器输出电路为全波整流，因此 式中：Pt为变压器的计算功率，单位为W； Po为变压器的输出功率，单位为W； 3.2 磁芯设计输出能力的确定 磁芯材料确定后，磁芯面积的乘积反映了变压器输出功率的能力。其磁芯面积为 式中：Ap为磁芯截面积乘积，单位为cm4；
工程师必备变压器绕制工艺秘笈 电源网讯许多的工程师对变压器的绕制工艺把握不准，导致做出来的产品，反复的调试才能符合初始的设计参数要求，变压器的工艺设计涉及到的东西很多，下面我就这个问题向达家介绍一下各种绕制工艺对电源各项参数的影响，希望能对大家有锁帮助。 要想把变压器设计好，首先就需要选择好变压器，变压器的选择受到很多的因素制约，首先，需要计算好变压器的Ap值，得到Ap值之后，我们就要根据电源的结构尺寸来初步选择变压器，包括变压器的高度，宽度以及长度。当电源的整体高度有限制时，就需要考虑扁平型的变压器，卧式变压器是首选。常见的有EE 系列，EC系列，ER系列的卧式变压器，EF系列与EFD系列变压器；如果是超薄的适配器与LED日光灯内置电源，可以考虑平面变压器。而如果PCB的空间有限，应该选择PQ，RM，或者罐形磁芯，因为这些磁芯的截面积大，占用空间小，可以输出更大的功率 其次，在选择变压器的时候我们要根据电路的参数与侧重点不同，而选择不同的变压器。 比如，在反激电源中，我们希望漏感越小越好，因为漏感大小会影响功率器件的电压与电流应力，同时对EMC也有不可忽视的影响，那么我们就找对漏感控制有利的变压器，如PQ型，RM型，
以及ERL型的变压器，再加上合理的绕法，可以将漏感控制在3%以下。又如LLC电源，我们希望用变压器的漏感来作为谐振电感，所以我们需要刻意加大漏感，选用分槽的骨架来绕制比较理想。 再次，在选择变压器的时候，要考虑到成本与通用性。成本不仅仅是每个企业老板关心的问题，同样是我们广大研发工程师最纠结的问题，除非是少数军品级别或高档不计成本的电源，我们在设计的时候要在性能参数与成本之间找到一个平衡点，不要刻意去追求某个参数而忽略带来的成本影响，有时哪怕每个变压器增加几分钱的成本，如果批量起来，都是不可忽略的一笔开支。除非由于商业因素的考虑，希望自己的产品不被其它的厂商所抄袭，一般不考虑私模或偏门的变压器磁芯与骨架，因为量产的时候，供货的渠道与周期都会受到很大的制约，而通用的磁芯，无论在价格上还是在供货渠道与周期都有很大的可选择性。看以下图片：
漆包线绕制变压器的问题 悬赏分：100 - 解决时间：2009-4-18 18:22 请问计算漆包线的长度要用到些什么参数呢？一级线圈必须能接220V电压如何计算？我查了一些漆包线载流量表发现电阻小的可怜要绕制一个变压器好像要好几Km的漆包线啊不会了 问题补充： 只有一个参数220V电压咋计算啊 是环形的如图只是长度方面得长一点10cm吧要是计算匝数以及选择漆包线线径的话还得需要哪些参数啊？ 提问者：匿名最佳答案 小型变压器的简易计算： 1，求每伏匝数 每伏匝数=55/铁心截面 例如，你的铁心截面=3.5╳1.6=5.6平方厘米 故，每伏匝数=55/5.6=9.8匝 2，求线圈匝数 初级线圈n1=220╳9.8=2156匝 次级线圈n2=8╳9.8╳1.05=82.32 可取为82匝 次级线圈匝数计算中的1.05是考虑有负荷时的压降 3，求导线直径 要求输出8伏的电流是多少安？这里我假定为2安。 变压器的输出容量=8╳2=16伏安 变压器的输入容量=变压器的输出容量/0.8=20伏安 初级线圈电流I1=20/220=0.09安 导线直径d=0.8√I 初级线圈导线直径d1=0.8√I1=0.8√0.09=0.24毫米 次级线圈导线直径d2=0.8√I2=0.8√2=1.13毫米 经桥式整流电容滤波后的电压是原变压器次级电压的1.4倍。
小型变压器的设计原则与技巧 小型变压器是指2kva以下的电源变压器及音频变压器。下面谈谈小型变压器设计原则与技巧。 1.变压器截面积的确定铁芯截面积a是根据变压器总功率p确定的。设计时，若按负载基本恒定不变，铁芯截面积相应可取通常计算的理论值即a=1.25 。如果负载变化较大，例如一些设备、某些音频、功放电源等，此时变压器的截面积应适当大于普通理论计算值，这样才能保证有足够的功率输出能力。 2.每伏匝数的确定变压器的匝数主要是根据铁芯截面积和硅钢片的质量而定的。实验证明每伏匝数的取值应比书本给出的计数公式取值降低10％～15％。例如一只35w电源变压器，通常计算(中夕片取8500高斯)每伏应绕7.2匝，而实际只需每伏6匝就可以了，这样绕制后的变压器空载电流在25ma左右。通常适当减少匝数后，绕制出来的变压器不但可以降低内阻，而且避免因普通规格的硅钢片经常发生绕不下的麻烦，还节省了成本，从而提高了性价比。 3.漆包线的线径确定线径应根据负载电流确定，由于漆包线在不同环境下电流差距较大，因此确定线径的幅度也较大。一般散热条件不太理想、环境温度比较高时，其漆包线的电流密度应取2a/mm2(线径)。如果变压器连续工作负载电流基本不变，但本身散热条件较好，再加上环境温度又不高，这样的漆包线取电流密度2 5a/mm2(线径)，若变压器工作电流只有最大工作电流的1/2，这样的漆包线取电流密度3～3.5a/mm2(线径)。音频变压器的漆包线电流密度可取3 5～4a/mm2(线径)。这样因时制宜取材既可保证质量又可大大降低成本。 综上所述要想设计出性价比较高的变压器，铁芯的截面积只能大不能小；适当减少每伏的匝数；详细分析负载情况；合理选用漆包线的规格。只有通过反复实践细心推敲，才能真正掌握变压器的设计原则与技巧。 对于感性负荷，无功功率等于视在功率的平方与有功功率的平方差的平方根，即：Q= ；功率因数等于有功功率与视在功率之比，即：Cos =P／S。如一台300VA的调压器，带动一台80W的彩电，经计算，消耗网上的无功功率为289．14var；功率因数为0．27。再如一台500VA的调压器，带动一台200W冰箱，经计算，消耗网上的无功功率为458．26var；功率因数为0．4。 由此说明，对于感性负载，在有功功率一定时，视在功率越大，容量越大，消耗网上的无功功率越大，功率因数越低，设备利用率越低，很不经济。 如何确定变压器线圈导线的电流密度 1kva以下变压器电流密度的取值:连续使用的变压器可取3.7到4.7a/mm2;间歇或短时工作的变压器可取5到6安培每平方厘米。 10kva以下空气自冷式单相变压器电流密度的取值:对于内绕组取3到4a/mm2;外绕组散热条件较好,可取4到4.5安培每平方厘米.选取变压器电流密度取值时,通风条件好及容量大者取大值.当使用铝线绕制时,其电流密度可安铜线的60%计算。 欢迎转载,信息来自维库电子市场网（https://www.doczj.com/doc/c39471257.html,） 如何减小变压器的空载电流
高频变压器绕制工艺 一：绕线（1）winding the copper wire on the bobbin by machine 根据生产工艺设定绕线圈数，包括总圈数与每工序的绕线圈数；慢车功能设置来控制柔和起步与停车缓冲；绕线速度设置；这些将决定变压器的电气性能。 二：包胶纸（1）wrapping the insulating tape 绝缘胶纸的采用长度、宽度、位置都必须有明确规定，保证完全遮蔽导体，防止绝缘失效！ 三：焊接铜箔Soldering the copper foil 焊接的温度、时间、焊点的光滑度都要有明确规定。 四：包铜箔wrapping the foil on the bobbin 将铜箔（附焊线）包于图示位置。 五：包胶纸（2）wrapping the tape 六：绕线（2）winding the wire 七：浸锡（1）dip the pin into the tin 骨架的PIN位浸锡；浸锡高度、时间、锡炉温度都要明确规定。 八：包胶纸（3）wrapping the tape 九：绕飞线winding the wire 依据指示图绕线 十：包胶纸（4）wrapping the tape 十一：剪线头cut the surplus wire 把飞线依据图示尺寸剪平。 十二：浸锡（2）dip the wire into tin 十三：浸锡检查check the soldering point and joint 检查浸锡点是否平滑、是否被污染、短路等
十四：装磁芯fit the ferrite core into the bobbin 依据图示装磁芯 十五：包胶纸（5）wrapping the outside tape 将磁芯用绝缘胶纸包绕 十六：电气性能测试tesing electric features 测试火牛绝缘、包绕后的电气性能是否达标。 十六：高温干燥(1) drying in high temperature 在恒温100度的环境里干燥30分钟左右。 十七：浸油impregnation the transformer by varnish oil 常温下放在治具里浸绝缘油5分钟；捞出晾30分钟左右。 十八：保温干燥（2）drying it once more 80度高温密闭环境里干燥2H 十九：高压测试testing high voltage 分初级到次级（3600VAC 2mA 3sec.）、初级到初级（1200VAC 2mA 3sec.）、线圈到磁芯（1400VAC 2mA 3sec.）里作3种测试 二十：绝缘电阻测试testing the insulating resistance 分初级到次级（500VDC 100M ohm.）、初级到初级（500VDC 100M ohm）、线圈到磁芯（500VDC 100M ohm）里作3种测试 二十一：电感与漏电感测试testing the inductor and the leak inductor 二十二：外观检查与包装tesing the appeariance and packing 因其电气性能的敏感性，所以要对原料规格与品牌、操作指示标准化、设备设定条件等要特别关注！ 主要材料：塑胶骨架、绝缘铜线、铜箔、绝缘胶纸、锡线锡条、铁氟龙绝缘套管、磁芯、绝缘快干油
高频变压jlm器参数计算1．电磁学计算公式推导： 1．磁通量与磁通密度相关公式： Ф = B * S (A) ⑴ Ф ----- 磁通(韦伯) B ----- 磁通密度(韦伯每平方米或高斯) 1韦伯每平方米=104高 斯 S ----- 磁路的截面积(平方米) B = H * μ ⑵ μ ----- 磁导率(无单位也叫无量纲) H ----- 磁场强度(伏特每米) H = I*N / l ⑶ I ----- 电流强度(安培) N ----- 线圈匝数(圈T) l ----- 磁路长路(米) 2．电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式： E L =⊿Ф / ⊿t * N ⑷ E L = ⊿i / ⊿t * L ⑸ ⊿Ф ----- 磁通变化量(韦伯) ⊿i ----- 电流变化量(安培) ⊿t ----- 时间变化量(秒) N ----- 线圈匝数(圈T) L ------- 电感的电感量(亨) 由上面两个公式可以推出下面的公式： ⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得： N = ⊿i * L/⊿Ф 再由Ф = B * S 可得下式: N = ⊿i * L / ( B * S ) ⑹ 且由⑸式直接变形可得： ⊿i = E L * ⊿t / L ⑺联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式: L =(μ* S )/ l * N2 ⑻ 这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素) 3．电感中能量与电流的关系：
Q L = 1/2 * I2 * L ⑼ Q L -------- 电感中储存的能量(焦耳) I -------- 电感中的电流(安培) L ------- 电感的电感量(亨) 4．根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数比与占空比的关系式： N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D)) ⑽ N1-------- 初级线圈的匝数(圈) E1-------- 初级输入电压(伏特) N2-------- 次级电感的匝数(圈) E2-------- 次级输出电压(伏特) 2．根据上面公式计算变压器参数： 1．高频变压器输入输出要求： 输入直流电压： 200--- 340 V 输出直流电压： 23.5V 输出电流： 2.5A * 2 输出总功率： 117.5W 2．确定初次级匝数比： 次级整流管选用V RRM =100V正向电流(10A)的肖特基二极管两个，若初次级匝数比大则功率所承受的反压高匝数比小则功率管反低,这样就有下式： N1/N2 = V IN(max) / (V RRM * k / 2) ⑾ N1 ----- 初级匝数 V IN(max) ------ 最大输入电压 k ----- 安全系数 N2 ----- 次级匝数 Vrrm ------ 整流管最大反向耐压 这里安全系数取0.9 由此可得匝数比N1/N2 = 340/(100*0.9/2) ≌ 7.6 3． 计算功率场效应管的最高反峰电压: Vmax = V in(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1 ⑿ V in(max) ----- 输入电压最大值 Vo ----- 输出电压 Vd ----- 整流管正向电压 Vmax = 340+(23.5+0.89)/(1/7.6) 由此可计算功率管承受的最大电压: Vmax ≌525.36(V) 4．计算PWM占空比： 由⑽式变形可得：
怎样绕制高频变压器 你如果用EE55等高频磁芯制作高频逆变器, 其中高频变压器的线包绕制最好参考一下电子管音响功率放大器中音频输出变压器的绕制方法.这种变压器因为要在音频20Hz~20KHz范围内力求做到平坦响应,绕法讲究,顶级的电子管音频输出变压器的频响范围甚至做到了10Hz~100KHz,而用的磁芯不过就是高矽硅钢片而已. 以大家在坛子中讨论最多也用得最多的“SG3525A(或KA3525A、UC3525)+场管IRF3205(或MTP75N06等)+EE55磁芯变压器”组合为例, 功率可做到500W以上,工作频率一般在20~50KHz.其中的EE55磁芯变压器,大家一般是低压绕组(初级)3T+3T,中心抽头,高压绕组(次级)75T. 要制作好它就要注意两点: 一是每个绕组要采用多股细铜线并在一起绕,不要采用单根粗铜线,因为高频交流电有集肤效应.所谓集肤效应,简单地说就是高频交流电只沿导线的表面走,而导线内部是不走电流的(实际是越靠近导线中轴电流越弱,越靠近导线表面电流越强).采用多股细铜线并在一起绕,实际就是为了增大导线的表面积,从而更有效地使用导线.例如初级的3T+3T,你如果用直径2.50mm的单根漆包线,导线的截面积为4.9平方毫米,
而如果用直径0.41mm的漆包线(单根截面积0.132平方毫米)38根并绕,总的截面积也达到要求.然而,第二种方法导线的表面积大得多(第一种方法导线的表面积为:单股导线截面周长×股数×绕组总长度=2.5×3.14×1×L=7.85L,第二种方法导线的表面积为:单股导线截面周长×股数×绕组总长度=0.41×3.14×38×L=48.92L,后者是前者的48.92L/7.85L=6.2倍),导线有效使用率更高,电流更通畅,并且因为细导线较柔软,更好绕制.次级75T高压绕组用3~5根并绕即可. 二是高频逆变器中高频变压器最好采用分层、分段绕制法,这种绕法主要目的是减少高频漏感和降低分布电容.例如上述变压器的绕法,初级分两层,次级分三层三段.具体是:①绕次级高压绕组第一段.接好引出线(头),先用5根并绕次级高压绕组25T,线不要剪断,然后包一层绝缘纸(绝缘纸要薄,包一层即可,否则由于以下多次要用到绝缘纸,有可能容不下整个线包),准备绕初级低压绕组的一半.②绕初级低压绕组的一半.预留引出线(头),注意是预留,因为后面要统一并接后再接引出线,以下初级用“预留”一词时同理.用19根并绕3T,预留中心抽头,再并绕3T,预留引出线(尾),线剪断.在具体操作时这里还有一个技巧,即由于股数多,19股线一次并绕不太方便,扭矩张力也大,就可以分做多次,如这里可分做三次,每次用线6到7股,这样还可绕得更平整.注意三次的头、中、尾放在一
来更新变压器的基本绕制方法： 工具：剪刀，胶带，挡墙胶带4MM，铜皮，相关线材，当然少不到绕线机； 线上骨架：估计自身带有隔带，绕初级的一半时就方便多了； 骨架上绕线机，配有专用的固定器，开绕： 我这个计算好了，正好一层，回头先要加上套管，铁氟龙，然后胶带三层：
绕制的线包必须整齐，不应出现乱的现象。 接着准备屏蔽层，先绕制两边的当前，一边一个4MM： 屏蔽层铜皮为0.1MM铜皮，预先焊接连接线，套上铁氟龙套管，我采取1.1屏蔽绕制 铜皮两边用胶带包好，防止短路。 绕完屏蔽的变压器图，我一般挂脚地线上，注意屏蔽铜箔的接头处。绕弯后再绕制3层胶带：
下面就是次级了，还是先绕制两边的挡墙，还是一边4MM。将起头用铁氟龙套管套好，压在挡墙下面以方便绕制，我一般在圈数少的时候都是居中密绕，回线同样用套管套好。 当然也有人用均绕的方法。 绕完后同样是三层胶带接着准备绕制第二个屏蔽，在绕制前一样要挡墙，做好屏蔽，套好套管： 挂脚同样与第一个屏蔽再三层胶带：
再下面就是初级的另一半了，同样要挡墙，一边4MM起头为第一个半初级的尾头，同样套上套管，绕制必须精密，不得重叠，如有第二层，必须有一层胶带隔离： 回头同样是套管，然后胶带三层： 绕完后同样是挡墙，一边4MM，起头套套管居中密绕：
回头同样套管，三层胶带，但是注意胶带的结尾出，一般结尾处才估计的侧面： 绕制基本完成，接着做头，一般粗线绕制完整的一圈就够了，较细的先多绕几圈，但是都不能超过估计得固定位： 接着搪锡，磨磁芯调电感量，用合适的胶带固定磁芯：
磁芯手工带水，用细磨石磨的。 当然标准工艺要溱漆处理，并点胶固定磁芯。
高频变压器参数计算 一．电磁学计算公式推导： 1．磁通量与磁通密度相关公式： Ф = B * S⑴ Ф----- 磁通(韦伯) B ----- 磁通密度(韦伯每平方米或高斯) 1韦伯每平方米=104高斯S ----- 磁路的截面积(平方米) B = H * μ⑵ μ----- 磁导率(无单位也叫无量纲) H ----- 磁场强度(伏特每米) H = I*N / l⑶ I ----- 电流强度(安培) N ----- 线圈匝数(圈T) l ----- 磁路长路(米) 2．电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式：EL =⊿Ф / ⊿t * N⑷ EL = ⊿i / ⊿t * L⑸ ⊿Ф----- 磁通变化量(韦伯) ⊿i ----- 电流变化量(安培) ⊿t ----- 时间变化量(秒) N ----- 线圈匝数(圈T)
L ------- 电感的电感量(亨) 由上面两个公式可以推出下面的公式： ⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得： N = ⊿i * L/⊿Ф 再由Ф = B * S可得下式: N = ⊿i * L / ( B * S )⑹ 且由⑸式直接变形可得： ⊿i = EL * ⊿t / L⑺ 联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式: L =(μ* S )/ l * N2⑻ 这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素) 3．电感中能量与电流的关系： QL = 1/2 * I2 * L⑼ QL -------- 电感中储存的能量(焦耳) I -------- 电感中的电流(安培) L ------- 电感的电感量(亨) 4．根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数比与占空比的关系式： N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D))⑽ N1 -------- 初级线圈的匝数(圈) E1 -------- 初级输入电压(伏特) N2 -------- 次级电感的匝数(圈) E2 -------- 次级输出电压(伏特) 二．根据上面公式计算变压器参数： 1．高频变压器输入输出要求：