刘蓓 发表于 2013-10-9 10:41:47

如何设计变压器的圈数和线径?

输出、输入的电压和电流是已知的。

陈西 发表于 2013-10-9 10:55:20

一般变压器在知道要求输出电压、输出电流及输入电压后,其输入电流由输出总功率(输出电压1*输出电流1+输出电压2*输出电流2+……)乘以1.1,得到输入功率,再除以输入电压得出,增加10%的功率主要是考虑变压器的效率问题,保证输出功率达到设计要求。输入及输出电流确定后,根据变压器使用要求(连续使用时间、满负荷或间断变化负荷等)决定使用导线的载流量,例如连续数小时满负荷使用的选用每平方毫米承载2A电流,一般使用每平方毫米承载2.5A电流等,决定载流量后根据查表或计算(通过线圈的电流除以载流量得到裸铜线截面积,再计算出相应的线径),初步选定各绕组使用的漆包线的公称直径及实际外径(带漆皮的直径)、每平方厘米内可容纳的圈数等数据。一般作为电源变压器,由通过计算得的输入功率初步选定变压器铁芯,也可以通过查阅变压器铁芯的相应资料,得到适用铁芯的截面积,及铁芯的各部分尺寸(主要是放置线圈的窗口尺寸),如果表格根据指定牌号的铁芯制作,带有该牌号铁芯的导磁率数据,大约还可以查到相应的每伏电压所需绕的匝数,但如果牌号不同或不明,那就要根据铁芯的质量(导磁率),选定的铁芯的截面积来计算该铁芯每伏电压所需匝数,铁芯质量越高(导磁率越高)每伏电压所需匝数越少,对导磁率为10000高斯的铁芯来说,可以直接使用下列简化公式计算每伏匝数:50/铁芯截面积(平方厘米)=匝数/每伏电压当导磁率越高等式左边分子越小。得到每伏匝数后,输入线圈匝数=输入电压*每伏匝数输出线圈匝数=输出电压*每伏匝数*1.05(补充效率损失)初步得到输入、输出线圈的线径及相应匝数后还有重要一步:检验。选定线圈绕制方式:有无框架、分层绝缘还是乱绕、初、次级分开还是叠绕、将框架、绝缘层所有线圈等的总截面面积计算出,再根据是手工绕制还是机器绕制,将该截面积乘以1.05到1.1的系数(考虑绕制时排线整齐程度等情况,实际占面积比计算大),看该面积是否在选定铁芯的窗口面积范围内,如果计算出面积比窗口面积大,那意味将来线圈可能不能正常装配到铁芯内,需要选用更大一些的铁芯或质量更好的铁芯(有更高的导磁率),以减少线圈匝数,或降低要求,选用大的载流量,缩小线径,或将线圈分层绝缘绕制改为乱绕,直到计算出线圈总截面能放入选定铁芯窗口。至此变压器初、次级圈数、线径计算告一段落。以上是实际绕制一般电源变压器的计算,高频变压器及目前开关电源上使用的变压器计算不完全一样。
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