变压器的相关参数计算

计算变压器的相关参数

本文介绍一种电子变压器电路图的分析，电路图输入为AC220V，输出为AC12V，功率可达50W。该电子变压器电路图主要是在高频电子镇流器电路的基础上研制出来的一种变压器电路，其性能稳定，体积小，功率大，因而克服了传统的硅钢片变压器体大、笨重、价高等缺点。

电子变压器工作原理电路图

此电子变压器电路工作时，A点工作电压约为12V；B点约为25V；C点约为105V；D点约为10V。如果电压不满足上述数值，或电子变压器电路不振荡，则应检查电路有无错焊、漏焊或虚焊。然后再检查VT1、VT2是否良好，T1a、T1b的相位是否正确。整个电子变压器电路装调成功后，可装入用金属材料制作的小盒内，发利于屏蔽和散热，但必须注意电路与外壳的绝缘。另外，改变T2 a、b二线圈的匝数，则可改变输出的高频电压。

电子变压器原理与开关稳压电源工作原理相似，二极管VD1～VD4构成整流桥把市电变成直流电，由振荡变压器T1，三极管VT1、VT2组成的高频振荡电路，将脉动直流变成高频电流，然后由铁氧体输出变压器T2对高频高压脉冲降压，获得所需的电压和功率。R1为限流电阻。电阻R2、电容C1和双向触发二极管VD5构成启动触发电路。三极管VT1、VT2选用S13005，其B为15～20倍。也可用C3093等BUceo=35OV的大功率三极管。触发二极管VD5选用32V左右的DB3或VR60。振荡变压器可自制，用音频线绕制在 H7 X 10 X 6的磁环上。TIa、T1b绕3匝，Tc绕1匝。铁氧体输出变压器T2也需自制，磁心选用边长27mm、宽20mm、厚10mm的EI型铁氧体。T2a用直径为0．45mm高强度漆包线绕100匝，T2b用直

径为1．25mm高强度漆包线绕8匝。二极管VD1～VD4选用 IN4007型，双向触发二极管选用DB3型，电容C1～C3选用聚丙聚酯涤纶电容，耐压250V。

设计实例:

要求：输入AC 220V±10% 效率：80%

工作频率40KHZ

输出电压62V 电流：2A

辅助绕组电压：20V/0.1A

最大占空比：0.48

一.计算最小直流电压和最大直流电压

Emin=220*0.9*1.1=218V

Emax=220*1.1*1.4=339V

二.计算输入功率和视在功率

Pin==Po/η=62*2/0.8=155W

Pt=Po/η+Po=155+124=279w

三.计算AP值选择磁芯

AP == Aw*Ac==Pin*10² /

2*F*Bm*J*Ku*Ki

== 279*10² /

2*40*103*0.15*4*0.4*1

== 1.45

选择PQ32/30磁芯Ae=1.6 Aw=0.994 Ap=1.6*0.994=1.59 结果大于计算的值，符合要求。材质选用PC40型。

四.计算初级电流峰值和有效值

设定电路工作在连续模式，根据输入电压的范围取Krp为0.6

Ip = 2Pin

Emin*Dmax*（2-Krp)

= 2*155

218*0.48*（2-0.6)

= 2.1A

Irms = Ip* Dmax*(Krp²/3-Krp+1)

= 2.1* 0.48*（0.6²/3-0.6+1)

= 1.05A

五.计算初级电感量

连续模式Lp = Emin*Dmax Ip1 =Ip2(1-Krp) F*(Ip2-Ip1) =2.1*(1-0.6)=0.84

= 218*0.48

40*103*(2.1-0.84)

= 2.076mH

断续模式Lp= Emin²*Dmax²

2*Pin*F

= 218²*0.48²

2*155*40*103

= 883.0uH

六.计算初级、次级、反馈绕组的圈数

Dmax Upmin

计算变压比：n= 1-Dmax Up2

= 0.48 218

1-0.48 62

= 3.2454

初级圈数Np= Emax*104

4*F*Bm*Ae

= 339*104

4*40*103*0.15*1.61

= 87.7TS 取整数88TS

次级圈数Ns1= Np Np*(1-Dmax)*Us1

n Upmin* Dmax

= Np 88

n 3.2454

= 27TS

反馈圈数Nf= Np*(1-Dmax)*Us1 Upmin* Dmax

= 8.7TS 取9TS

八.核算临界电感量（H）

Lmin= Ein* nV 。 2 T

Ein+nV。2Pin

= 218* 3.245*62 2 0.000025

218+3.245*62 2*155

= 882.8uH

计算出的结果和断续模式的电感一致。

Lp≥Lmin

六.计算线径

电流密度J取4.0A/mm2

初级线径Dp= 1.13 I1/J

= 1.13 1.13/4

= 0.6

Sc= 0.2826mm2

为减小趋肤效应的损耗，线径取直径0.45X2股绕制

次级线径DS= 1.13 I0/J

= 1.13 2.0/4

= 0.8

Sc= 0.50mm2

为减小趋肤效应的损耗，线径取直径0.60X2股绕制

反馈线径Df= 1.13 If/J