小功率工频变压器的绕制计算及注意事项
工频变压器设计
工频变压器设计工频变压器是最简单的变压器,基本不用考虑分布电感、分布电容、信号源内阻、等效电路各种指标等复杂因素,直接按标准化步骤操作即可,所以用工频变压器来进行变压器设计入门是最好不过了。
简单说就是根据功率选择铁心,然后计算匝数,再看能否绕下。
不同的人设计标准不同,可能和下面计算有偏差,但是本质思想都是一样的。
有时算到后面需要重新再来,其实相当于一个迭代设计过程,反复设计直至满足要求为止。
理论计算完成后还需要实际测试效果进行验证,因为铁心参数,制作工艺可能和我们假设的不一样,所以设计完成后基本都需要再根据实测结果进行调整。
要求:高压输出:260V,150ma ;灯丝1:5V,3A;灯丝2:6.3v,3A 中心处抽头;初、次级间应加有屏蔽层。
根据要求铁芯型号采用“GEIB一35”。
计算如下:(1)计算变压器功率容量(输入视在功率):P =(1.4×高压交流电压×电流+灯丝1电压×电流+灯丝2电压×电流)/ 效率=(1.4×260×0.15+5×3+6.3×3)/ 0.9=(54.6+15+18.9)/ 0.9= 98.33VA(2)计算原边电流I1=1.05×P / 220=0.469A(3)按照选定的电流密度(由计划的连续时间决定),选取漆包线直径。
如按照3A/mm2计算:D=0.65×√I(0.65×电流的开方)并规整为产品规格里有的线径(可查资料):选定:原边直径D1=0.45mm高压绕组直径D2=0.25mm灯丝绕组直径D3=D4=1.12mm(4)铁心截面面积S0=1.25√(P)=1.25×√98=12.5CM2(5)铁心叠厚:根据他的要求铁芯型号采用“GEIB一35”,查到:舌宽=35MM=3.5CM则:叠厚=12.5 / 3.5 =3.6CM一般地(叠厚/舌宽)在1-2之间是比较合适的。
工频变压器绕制
工频变压器绕制
工频变压器是电子电气领域中的重要元件,应用广泛。
它应用于交流电源、电子设备、电动机控制等领域。
下面介绍一下工频变压器的绕制方法:
1. 挑选磁芯:磁芯的形状一般分为E型、I型、U型、R型等,根据用户的要求确定磁芯的型号和材料。
2. 绕制次级线圈:次级线圈是根据用户需要的输出电压、输出电流等参数绕制的。
线圈的导线材料一般为铜线或铝线,导线的截面积和数量也根据用户要求进行确定。
次级线圈的绝缘材料和磁芯之间的绝缘材料也需要特别注意。
3. 绕制主线圈:主线圈一般采用全绝缘导线绕制,注意导线的直径应符合国家标准要求。
4. 绕制引线:引线是连接线圈和外部电路的材料,一般以绝缘铜线为主,其绝缘材料应根据实际工作环境进行选用。
5. 绕制外壳:工频变压器的外壳一般采用铁壳、铝壳等材料,具有良好的散热性能和强大的抗干扰能力。
6. 绕制附件:附件包括连接座、绝缘垫圈、固定螺钉等材料,它们的
选用和安装必须严格按照设计要求进行。
7. 绕制完成:完成绕制之后,需要进行各项测试,如电性能测试、绝缘性测试等,确保工频变压器的质量和性能达到设计要求。
以上是工频变压器绕制的基本流程,每个环节都要注意细节,确保产品质量达到用户需求。
关于输出变压器的绕制
关于输出变压器的绕制(单端)一般业余绕制输出变压器不必过多注重理论参数和公式计算,但有三项指标必须重视:1.输出变压器阻抗。
2.尽量大的电感量。
3尽量小的分布电容。
对于输出变压器阻抗,理论上讲即变压器阻抗必须和功放管内阻一致,这样才能达到该功放管的最大设计功率,但实际制作胆机时,往往为了最佳音质而舍弃最佳功率,因而一般都取变压器阻抗远大于胆管内阻。
以805管为例,本人一般设计变压器时都取其胆内阻的3-5倍,因为有如此大的余量,所以只要按原设计者提供的数据绕制,一般都不会有什么问题。
尽量大的电感量和尽量小的分布电容,电感量大则低频好,分布电容小则高频好,但这本身就是一对矛盾,因为要电感量大则分布电容必然也大,要分布电容小则电感量也必然会小,如何解决这一对矛盾,既要电感量大,以保持低频好,又要分布电容小以保持好的高频,这就是我们绕制输出变压器以保证音质的关键所在。
如何解决好这一对矛盾呢?下面详细谈谈个人的制作体会,不对之处请大家讨论。
1.为保证有尽量大的电感量,一定要选择大规格的铁芯,只有大规格铁芯才是大电感量的重要保证,市售成品机往往低频下潜不深、缺乏弹性、没有冲击力,速度慢的重要因素都在其为节约成本选用铁芯太小所致,尤其是单端机,因为要流气缝,铁芯规格小了肯定是不行的,本人用于10-20W的小功率单端机的输出牛铁芯决不会小于舌宽35mm,叠厚不得小于65mm,即35×65以上。
而大功率单端机的输出牛一般都用舌宽41mm,叠厚75mm,也就是41×75以上,以保证该输出牛有足够的电感量,从而保证低频有很好的下潜,弹性和速度。
2.为保证有尽量小的分布电容:a.各绕组尽量分多层绕制,一般来讲初级绕组不得小于5-7层,次级绕组也必须分5-7层,夹在初级绕组当中,因为这样即有很好的藕合,且各绕组的分布电容呈串联结构,而电容是越串联越小的。
b.注意绕制工艺,手法也是减少分布电容的重要措施。
小功率变压器的绕制方法
小功率变压器的绕制方法初学者有时需要自己动手制作小功率电源变压器,下面介绍简便的计算方法和绕制方法。
1 .计算:(1 )由电源变压器的功率P 确定所需要铁芯的截面积S 的大小,即S=1.25P ,其中P 的单位为伏安,S 的单位为平方厘米。
1.25 这个系数,根据所用的硅钢片的好坏而定,一般型号为D42 、D43 的硅钢片的磁感应强度 B 为10000 ~12000 高斯,系数取1.25 ,如硅钢片的质量较好,如D310 的硅钢片,B 为12000 ~14000 高斯,则系数可取小一些,差的硅钢片如D21 、D22 ,B 为5000 ~7000 高斯,系数须取2 。
业余取用的硅钢片经常不知道它的型号,可从外形来估计。
如硅钢片薄而质地脆,折断后裂口亮晶晶的,则磁性能好,B 取10000 高斯以上。
如硅钢片厚而质地脆,则磁性能差,B 应取小一些。
( 2 )根据S 求出每伏匝数。
=4.5×(B·S )式中 B 的单位为高斯,S 的单位为平方厘米。
(3 )用经验公式计算线图所用的导线直径 d 。
d=1.3 。
式中 d 的单位是毫米,电流强度I 的单位为安,电流密度J 的取值与变压器的使用条件、功率大小有关。
一般100 伏安以下连续使用的变压器,J 取 2.5 安/平方毫米。
( 4 )核算铁芯窗口是否能容纳所有的绕组。
下面我们以盒式收录机用的外接稳压电源的变压器为例,来说明小功率变压器的计算方法。
首先,该变压器的功率P=6.2 伏安。
所需铁芯的截面积S=1.25=1.25 3.2平方厘米,选用0.35mm 厚的D42 、GEIB -14 铁芯,外形见图1 。
其舌宽a=14mm ,叠厚b=24mm ,窗口宽度c=9mm ,窗口高度h=25mm 。
其次,求出每伏匝数。
=4.5×(B·S )=4.5×/(1.2××3.2 )≈12 (B=12000 高斯)。
小型变压器计算方法
小型变压器计算方法原公式:N=4。
5×100000/Bg×S(N=每伏匝数,S=铁心截面,Bg=铁芯导磁率,一般在6000~12000高斯)现今科学技术发达,铁芯在9000高斯以下的应是早期产品,现在一般都在10000高斯附近或以上,按10000高斯计:N=4。
5×100000/10000×S=45/S1、先计算有效截面积S=长*宽*有效系数(0。
94)2、求初级绕组匝数:N1=U1/4。
44fBSU1--额定初级电压f—频率B—磁感应强度,一般铁氧体的饱和磁感应强度Bm=0.5T。
3、求次级绕组匝数N2=N1*U2/U1U2—额定次级电压4、求导线直径I2=Sn/U2Sn——额定容量I1=Sn/U1导线直径d=√(4*I/pi*J)J-电流密度,取J=2.5A/mm2以下页面为您提供了1000KVA以下小功率变压器绕制数据,使您在自制小型变压器过程中基本不用进行复杂的计算,供您方便、快捷地查找您所需的各种功率的变压器的资料。
对于小型变压器的电流密度一般选用J=2—3平方毫米,变压器短时工作时可以取J=4 -5A平方毫米.变压器一次绕组绕制情况如下:变压器铁芯中柱外面套上由青壳纸做的绕组框架或弹性纸框架,包上电缆纸与两层黄蜡布,厚度为B0.。
在框架外面每绕一层绕组后就得包上层间绝缘,其厚度为δ。
对于较细的导线,如0。
2毫米以下的导线一般采用厚度为0。
02—0。
04毫米透明纸(白玻璃纸);对于较粗的导线如0。
2毫米以上的导线,则采用厚度为0。
05-0。
07毫米的电缆纸(或牛皮纸);对再粗的导线则可用厚度为0。
12毫米的青壳纸(或牛皮纸).当整个一次侧绕组绕完后,还需要在它的最外面裹上厚度为γ的绕组之间的绝缘纸,可用厚度为0.12毫米的青壳纸或2-3层电缆纸夹2层黄蜡布等。
然后再绕次级.充电变压器:利用双22V并联线圈,可提供电流8A左右,整流管电流到5A已发热,正常充电约3.5A左右。
小功率工频变压器的绕制
小功率工频变压器的绕制各种家用电器中,工频变压器无论是自行设计绕制,还是修复烧坏的变压器,都涉及到部分简单的计算,教科书上的计算公式虽然严谨,但实际运用时显得复杂,不甚方便。
本文介绍实用的变压器计算的经验公式。
1.铁芯的选择根据自己需要的功率选择合适的铁芯是绕制变压器的第一步。
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、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10w以下的变压器,其本身损耗可达次级实际消耗功率的30~50%,其效率仅为50~70%。
次级绕组功率在30W以下损耗约20~30%,50W以下损耗约15~20%,100w以下损耗约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。
根据上述计算的变压器初级总功率可以选定铁芯。
铁芯面积S=a×b(cm2).如附图所示。
变压器视在功率与s的关系用下述经验公式选用:s=K√P1P1为变压器初级总视在功率,单位为:VA(伏安),s为应选铁芯截面积,K为一系数,随变压器Pl大小不同选用不同的值。
同时考虑到硅钢片之间的绝缘漆、空隙的影响,K与P1关系为:P1 K值10VA以下 2~2.250VA以下 2~1.5lOOVA以下 1.5~1.42.每伏匝数计算选定铁芯s以后。
再确定每伏匝数,以使绕制的变压器有台理的激磁电流。
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。
小型变压器
电磁线名称、型号、绝缘等级及规格表7-4
名称
聚氨酯漆圆铜线 环氧漆包圆铜线 聚酯漆包圆铜线 双玻璃丝包圆铜线 聚酯亚胺漆包圆铜线
玻璃丝包聚酯亚胺漆包线
聚酰亚胺酯漆包圆铜线
聚酰胺酰亚胺漆包圆铜线 硅有机双玻璃丝包圆铜线 聚酰亚胺薄膜绕包圆铜线
型号
QA-1、QA-2 QH-1、QH-2 QZ-1、 QZ-2 SBEC QZY-1、QZY-1 QZYSBFB QY-1、QY-2 QXY-1、QXY-2 SBEC Y
• 知绕组匝数、线径、绝缘厚度等核算变压 器绕组所需铁芯窗口面积
• 例:热轧硅钢片D41,E字形铁芯中柱宽度a=3.4(cm),
• 输入~220V,(380V);50HZ ,负载~40V、(100V);40W。 • 电流密度(铜线)j=3 (A/ m㎡)
• 解:(1)选取漆包线型号规格
•
(2)选择铁芯尺寸
式中,K为经验系数,它与容量有关
表7-1
P2(VA)10~50 50~500 500~1000 1000以上
K
2~1.5 1.5~1.4 1.4~1.2 1·2~1
铁心柱载面积为S=a×b (c㎡), a铁心中柱宽度(cm),b铁心净叠厚度 (cm) 考虑漆膜与硅 钢片间隙的厚度
铁心实际叠厚 bs=1.1b 单位(cm)。
查表7-4选取QZ-2型聚酯漆包圆铜线d=0·74
(2)变压器铁心芯柱截面积的计算可采用
• 经验公式 :
S=K√ P2
• 查表7-1索 K选取1·5
• S=1·5 ×√ 52·5 =10·87(c㎡)
•
b=S/a=10·87/3·4=3·2 (cm)
•
• 考虑漆膜与硅 钢片间隙的厚度
小功率工频电源变压器
式中I0——空载电流(A)。
当空载磁感应强度B0接近铁心的磁饱和区、变压器功率较小(初级铜阻较大)、而且所选用的铁心材料牌号较差(铁损大、空载铁损电流IC0大)时,必须按下式修正铁心空载时的实际磁感应强度值,并按此值重新查铁心磁化曲线和损耗曲线,修正空载电流:
式中B′0——B0修正后的铁心实际的空载磁感应强度(T);
7计算小功率电源变压器所需的技术参数
①电源频率f;
②电源电压U1;
③负载电压U2;
④负载电流I2;
⑤电压调整率ΔU(%);
⑥其它要求,如线圈温升Δτm、空载损耗P0、效率η、体积要求等;
⑦环境温度τZ;
⑧安全标准。
8计算步骤
8.1变压器输出功率P2
P2=U2I2 ……(12);
B0——修正前的铁心空载磁感应强度(T);
r1B——20℃时的初级铜阻(Ω);
IC0——修正前的铁损电流(A)。
8.12电压核算
① 铜阻压降ΔU1、ΔU2
初级铜阻压降ΔU1=I1r1。
式中ΔU1——初级铜阻压降(V);
r1——初级热态铜阻(Ω)。
次级铜阻压降ΔU2=I2r2。
式中ΔU2——次级铜阻压降(V);
变压器允许温升由最高使用温度和绝缘等级所决定。各绝缘等级的变压器所允许的最高温度如表4所示。
小功率电源变压器的允许温升等于允许的最高温度与最高使用温度之差。在多数情况下,最高使用温度为+40℃时采用A级绝缘;最高使用温度为+55℃时采用E级绝缘;最高使用温度为+70℃时采用B级绝缘。也就是说,小功率电源变压器允许温升一般不超过60℃。
8.7.2计算初级匝数N1
工频变压器
工频一般指市电的频率,在我国是50Hz,其他国家也有60Hz的。
而可以改变这个频率交流电的电压的变压器,就是叫工频变压器了。
工频变压器被大家称为低频变压器,以示与开关电源用高频变压器有区别,工频变压器在过去传统的电源中大量使用,而这些电源的稳定方式又是采用线性调节的,所以那些传统的电源又被称为线性电源。
工频变压器的原理非常简单,理论上推导出相关计算式也不复杂,所以大家形成了看法:太简单了,就那三、四个计算公式,没什么可研究的.设计时只要根据那些简单的公式,立马成功。
我认为上面的认识既有可取之处,也有值得研究的地方.可取之处:根据计算式,可以很快就计算出结果,解决了问题;值得研究的地方是:你是否了解自己设计出的产品性能?设计合理吗?设计优化过吗?经济性如何?举个例子吧,根据功率选铁芯规格就是个很繁杂的问题,因为涉及的因素比较多.有些书推荐采用下面的半经验公式去选取:S = K·Sqrt(P) (1)定下S后,然后进行其它的计算.这确实是一种实用的方法,但也要认识到,这也是一种简化了的设计方法,大多数情况下存在着浪费.这种设计方法对业余爱好者来说用不着讨论(只是偶尔设计一个变压器自己用),但对企业来说,值得讨论,产品中大批量采用这种设计时,体现的是降低了经济效益。
工频变压器的设计选材从节约能源及原材料的角度,可采取以下建议:1、减少铜的用量,有两个方面可以实现,一是减少线径这就意味着铜阻增大,铜损损耗就会增大。
二是减少圈数,就会使空载电流增大,同样空载损耗就会加大,如果变压器长时间的处于通电待机状态,电力资源的浪费是非常大的。
每年我国因为家用电器的长期处于待机通电状态造成的电力浪费以数十亿元计。
2、变压器设计时应使铜损和铁损相等,这样变压器的损耗最低,工作最稳定,如果一个变压器设计完后,由于为节省铜线,而采取小号的线径和减少圈数的方法,使得铁心窗口还有很多的空间余量,这样就说明铁心的尺寸选择的过大,造成了铁心的浪费,由于铁心的规格大,绕线的平均周长也大,同样会造成铜线的用量增加。
变压器绕制工艺
电源效率讨论系列三:变压器绕制工艺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太多了,下面我们就来慢慢的讨论下各种绕制工艺对电源各项参数的影响。
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,以前我在很多帖子中多次说过,这里再次重复下首先,需要计算好变压器的Ap值,计算方法坛子里有很多相关的帖子,大家可以搜下,我在这里就不在赘述了。
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E E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好的,其实有前辈已经总结过了那我就重复下吧Ap= Aw*Ae=(Pt*10^4)/(2ΔB*fs*J*Ku)Ap:变压器功率容量Aw:磁芯窗口面积Ae:磁芯横截面接Pt:变压器的传递功率(Pt = Po /η+Po )ΔB:磁通密度变化量(一般取0.2-0.3)fs:磁芯工作频率j:电流密度(自冷取4-6,风冷取6-10)Ku:窗口的铜填充系数(一般取0.2-0.5)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。
变压器的绕制办法与留心事项
变压器的绕制办法与留心事项1、通常分层绕法:通常的单输出电源,变压器分为3个绕组,初级绕组Np,次级绕组Ns,辅佐电源绕组Nb;当有用通常分层绕法时,绕制的次第是:NpNsNb,当然也有的是选用NbNsNp的绕法,但不常用。
此种绕法技能简略,易于操控磁芯的各种参数,一同性较好,绕线本钱低,适用于大批量的出产,但漏感稍大,故适用于对漏感不活络的小功率场合,通常功率小于十W的电源中遍及有用这种绕法2、三明治绕法三明治绕法久负盛名,简直每个做电源的人都知道这种绕法,但实在对三明治绕法做过深化研讨的人,应当不多。
信任很多人都吃过三明治,即是两层面包基地夹一层奶油。
望文生义,三明治绕法即是两层夹一层的绕法。
因为被夹在基地的绕组纷歧样,三明治又分为两种绕法:初级夹次级,次级夹初级。
先来看榜首种,初级夹次级的绕法(也叫初级均匀绕法)次第为Np/2,Ns,Np/2,Nb,此种绕法有量大利益,因为添加了初度级的有用耦合面积,能够极大的削减变压器的漏感,而削减漏感带来的利益是明白明了的:漏感致使的电压尖峰会下降,这就使MOSFET的电压应力下降,一同,由MOSFET与散热片致使的共模搅扰电流也能够下降,然后改进EMI;因为在初级基地参加了一个次级绕组,所以削减了变压器初级的层间散布电容,而层间电容的削减,就会使电路中的寄生振动削减,一样能够下降MOSFET与次级整流管的电压电流应力,改进EMI。
第二种,次级夹初级的绕法(也叫次级均匀绕法)次第为Ns/2,Np,Ns/2,Nb。
当输出是低压大电流时,通常选用此种绕法,其利益有二:1、能够有用下降铜损致使的温升:因为输出是低压大电流,故铜损对导线的长度较为活络,绕在内侧的Ns/2能够有用较少绕线长度,然后下降此Ns/2绕组的铜损及发热。
外层的Ns/2虽然绕线相对较长,可是底子上是在变压器的外层,散热超卓故温度也不会太高。
2、能够削减初级耦合至变压器磁芯高频搅扰。
因为初级远离磁芯,次级电压低,故致使的高频搅扰小。
什么是工频变压器(值得一看)
什么是工频变压器(值得一看)工频一般指市电的频率,在我国是50Hz,其他国家也有60Hz的。
而可以改变这个频率交流电的电压的变压器,就是叫工频变压器了。
工频变压器被大家称为低频变压器,以示与开关电源用高频变压器有区别,工频变压器在过去传统的电源中大量使用,而这些电源的稳定方式又是采用线性调节的,所以那些传统的电源又被称为线性电源。
工频变压器的原理非常简单,理论上推导出相关计算式也不复杂,所以大家形成了看法:太简单了,就那三、四个计算公式,没什么可研究的.设计时只要根据那些简单的公式,立马成功。
我认为上面的认识既有可取之处,也有值得研究的地方.可取之处:根据计算式,可以很快就计算出结果,解决了问题;值得研究的地方是:你是否了解自己设计出的产品性能?设计合理吗?设计优化过吗?经济性如何?工频变压器的设计选材从节约能源及原材料的角度,可采取以下建议:1、减少铜的用量,有两个方面可以实现,一是减少线径这就意味着铜阻增大,铜损损耗就会增大。
二是减少圈数,就会使空载电流增大,同样空载损耗就会加大,如果变压器长时间的处于通电待机状态,电力资源的浪费是非常大的。
每年我国因为家用电器的长期处于待机通电状态造成的电力浪费以数十亿元计。
2、变压器设计时应使铜损和铁损相等,这样变压器的损耗最低,工作最稳定,如果一个变压器设计完后,由于为节省铜线,而采取小号的线径和减少圈数的方法,使得铁心窗口还有很多的空间余量,这样就说明铁心的尺寸选择的过大,造成了铁心的浪费,由于铁心的规格大,绕线的平均周长也大,同样会造成铜线的用量增加。
根据现在的价格,铁心的成本要高于铜线的成本。
所以在设计时,在保证性能满足客户的要求的情况下,应尽量选择小号的铁心,能用41的,就绝不用48的。
关于空载电流,从节省待机的损耗上考虑,还是尽量低的好。
工频变压器的设计绕制各种家用电器中,立创商城工频变压器无论是自行设计绕制,还是修复烧坏的变压器,都涉及到部分简单的计算,教科书上的计算公式虽然严谨,但实际运用时显得复杂,不甚方便。
1000W以下小型电源变压器的四种绕制方法
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。
变压器基本绕制方法
变压器基本绕制方法变压器是一种静止电器,用于将交流电能从一电压级别转变为另一电压级别。
变压器的基本结构是由两个或更多相互绝缘的线圈(绕组)组成,所以绕制方法是非常关键的。
变压器的基本绕制方法包括以下几个步骤:1.绕制绕组:变压器的绕组通常由导线绕制而成。
绕制绕组需要选用适当的导线材料,如铜或铝,以确保电流顺畅流动,减少能量损耗。
绕制绕组的方法可以是手工绕制或机器辅助绕制。
2.区分主绕组和副绕组:变压器通常有一个主绕组和一个或多个副绕组。
主绕组接收输入电源,而副绕组输出变压器所需的电压。
主绕组通常拥有更大的线圈数目和导线直径,以承受更高的电流。
3.绕制高压绕组:高压绕组是主绕组的一部分,通常由绝缘导线绕制而成。
绕制高压绕组需要进行较精确的计算,以确保电压比例适当。
高压绕组通常拥有更多的线圈数目,使得在输入电压下产生相对较高的电场强度。
4.绕制低压绕组:低压绕组是副绕组的一部分,通常也由绝缘导线绕制而成。
绕制低压绕组的线圈数目较少,以使输出电压比输入电压降低到所需的级别。
5.绝缘处理:在绕制绕组后,需要对绕组进行绝缘处理。
这可以通过在绕组上涂覆绝缘漆或使用绝缘纸等绝缘材料来实现。
绝缘处理的目的是防止绕组之间以及绕组与变压器的其它部分之间发生电流短路。
6.线圈固定:完成绕制和绝缘处理后,绕组需要被固定在变压器的铁心上。
通常使用绝缘材料和胶水或金属夹子等固定绕组。
固定绕组的目的是保持线圈的组织,防止移位或损坏。
以上是变压器基本绕制方法的一般步骤,但实际的变压器绕制过程可能因不同的类型和规格而有所不同。
绕制方法的选择和技术要求取决于所需的变压器电压比例、功率容量、绝缘等级和使用环境等因素。
对于更高功率或专业的变压器,可能需要更高级别的绕制技术和过程控制。
因此,变压器的绕制是一个复杂而精确的过程,需要专业知识和技术的支持。
变压器的绕制方法
变压器的绕制方法与注意事项普通分层绕法: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;当实用普通分层绕法时,绕制的顺序是:Np--Ns--Nb,当然也有的是采用Nb--Ns--Np的绕法,但不常用。
此主题相关图片如下:图片5.jpg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,故适用于对漏感不敏感的小功率场合,一般功率小于10W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。
先来看第一种,初级夹次级的绕法(也叫初级平均绕法)此主题相关图片如下:图片6.jpg如上图,顺序为Np/2,Ns,Np/2,Nb,此种绕法有量大优点,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分布电容,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。
第二种,次级夹初级的绕法(也叫次级平均绕法)此主题相关图片如下:图片7.jpg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。
业余绕制输出变压器参数和公式计算
一般业余绕制输出变压器不必过多注重理论参数和公式计算,但有三项指标必须重视:1.输出变压器阻抗。
2.尽量大的电感量。
3尽量小的分布电容。
对于输出变压器阻抗,理论上讲即变压器阻抗必须和功放管内阻一致,这样才能达到该功放管的最大设计功率,但实际制作胆机时,往往为了最佳音质而舍弃最佳功率,因而一般都取变压器阻抗远大于胆管内阻。
以805管为例,本人一般设计变压器时都取其胆内阻的3-5倍,因为有如此大的余量,所以只要按原设计者提供的数据绕制,一般都不会有什么问题。
尽量大的电感量和尽量小的分布电容,电感量大则低频好,分布电容小则高频好,但这本身就是一对矛盾,因为要电感量大则分布电容必然也大,要分布电容小则电感量也必然会小,如何解决这一对矛盾,既要电感量大,以保持低频好,又要分布电容小以保持好的高频,这就是我们绕制输出变压器以保证音质的关键所在。
如何解决好这一对矛盾呢?下面详细谈谈个人的制作体会,不对之处请大家讨论。
1.为保证有尽量大的电感量,一定要选择大规格的铁芯,只有大规格铁芯才是大电感量的重要保证,市售成品机往往低频下潜不深、缺乏弹性、没有冲击力,速度慢的重要因素都在其为节约成本选用铁芯太小所致,尤其是单端机,因为要流气缝,铁芯规格小了肯定是不行的,本人用于10-20W的小功率单端机的输出牛铁芯决不会小于舌宽35mm,叠厚不得小于65mm,即35×65以上。
而大功率单端机的输出牛一般都用舌宽41mm,叠厚75mm,也就是41×75以上,以保证该输出牛有足够的电感量,从而保证低频有很好的下潜,弹性和速度。
2.为保证有尽量小的分布电容:a.各绕组尽量分多层绕制,一般来讲初级绕组不得小于5-7层,次级绕组也必须分5-7层,夹在初级绕组当中,因为这样即有很好的藕合,且各绕组的分布电容呈串联结构,而电容是越串联越小的。
b.注意绕制工艺,手法也是减少分布电容的重要措施。
第一,绕制时线圈一定要拉紧,越紧越好,这也是高级输出牛只能手工绕制,不能机器绕制的原因所在,但不一定要排列十分整齐,有少量乱层对分布电容相反有好处。
3000w工频变压器绕制数据
3000w工频变压器绕制数据工频变压器是电力系统中常见的电力设备之一,用于变换电压和电流的大小。
在变压器的设计和制造过程中,绕制数据是非常重要的一项指标。
本文将以3000w工频变压器绕制数据为主题,介绍该变压器的相关数据以及对其意义的分析和讨论。
一、铜线截面积在制造变压器时,为了保证其正常工作和高效率,铜线的选择十分重要。
铜线的截面积决定了其输送电流的能力。
对于3000w工频变压器来说,合适的铜线截面积应根据其额定电流来确定。
通常情况下,我们可以根据变压器的额定功率和额定电流来计算铜线的截面积。
二、匝数比变压器的匝数比是指变压器的输入电压与输出电压之间的比值。
对于3000w工频变压器来说,其匝数比可以根据其额定电压和额定功率来计算。
匝数比的选择与变压器的输入输出电压有直接关系,需要根据实际需求进行合理的设计。
三、电流密度电流密度是变压器绕组设计中的重要参数。
它表示单位截面积内的电流大小。
对于3000w工频变压器来说,合适的电流密度应根据其额定功率和绕组的设计来确定。
电流密度的选择要考虑到绕组的材料特性和散热问题,以确保变压器的安全可靠运行。
四、绕组电阻绕组电阻是指变压器绕组中导线本身的电阻。
对于3000w工频变压器来说,绕组电阻的大小直接影响变压器的电流损耗和发热情况。
合适的绕组电阻应根据变压器的额定功率和设计要求来确定,以保证变压器的高效运行。
五、绝缘材料绝缘材料在变压器绕组设计中起到关键作用。
对于3000w工频变压器来说,绝缘材料的选择要考虑到其耐高温、耐电压和耐湿等特性。
合适的绝缘材料可以有效地保护绕组不受损坏,并提高变压器的绝缘性能和安全性能。
六、短路电压短路电压是指变压器在短路状态下输出电压与额定电压之间的比值。
对于3000w工频变压器来说,短路电压的大小直接影响变压器的短路能力和稳定性。
合适的短路电压应根据变压器的设计要求和负载情况来确定,以确保变压器在短路情况下能够正常工作。
3000w工频变压器的绕制数据是制造该变压器的重要参考指标。
工频变压器设计的计算
绕制工频变压器铁心匝数计算法变压器功率铁芯的选用按公式预计算:S=1.25×根号P,(S是套着线圈部位铁芯的截面积,怎么算下面再讲,单位:CM,P为功率:W)1. 计算每伏需要绕多少匝(圈数)可按公式N :线圈匝数B--硅钢片的磁通密度(T),一般高硅钢片可达1.2-1.4T,中等的约1-1.2T,低等的约0.7-1T,最差的约0.5-0.7T。
S:铁心面积S=0.9ab /平方cmf: 频率50Hz(我国)B--为磁通密度(T)小知识:B值根据铁芯材料不同,A2和A3黑铁皮选0.8T;D11和D12(低硅片)选1.1T到1.2T;D21和D22(中硅片)选1.2T到1.4T;D41和D42(高硅片)选1.4T到1.6T;D310和D320(冷轧片)选1.6T 到1.8T;磁感应强度有一个过时的单位:高斯,其符号为G:1 T = 10000 G。
穿过一块面积的磁力线数目,称做磁通量,简称磁通,用Φ示。
磁通量的单位是韦伯,用Wb表示,以前还有麦克斯韦用Mx表示。
如果磁场中某处的磁感应强度为B,在该处有一块与磁通垂直的面,它的面积为S,则穿过它的磁通量就是Φ= BS公式:Φ=BS,适用条件是B与S平面垂直。
当B与S存在夹角θ时,Φ=B*S*cosθ。
Φ读“fai”四声。
单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,符号是Wb,1Wb=1T*m^2;=1V*S,是标量,但有正负,正负仅代表穿向,磁感应强度B的单位是高斯(Gs),1 T = 10000 G;面积S的单位是平方厘米;磁通量的单位是麦克斯韦(Mx)。
当B与S存在夹角θ时,Φ=B*S*cosθ。
Φ读“fai”四声。
S--为铁芯有效面积(单位为平方厘米)S =0.9aba为铁芯中心柱的长b为厚度,(看你叠多少了)0.9是叠片系数(看你叠的紧密不紧密了),2 总匝数知道变压器线圈每伏匝数后,既可求出各绕组总匝数了即:W=UW0式中: W为某绕组总匝数(匝)U为该绕组电压注意!补偿带负载后绕组阻抗引起的次级电压降落,次级匝数应5%到20%(容量小的变压器取1 计算出初级线圈以10匝1V计算N1=220╳10=2200匝2次级线圈N2=8╳10╳1.05=84次级线圈匝数计算中的1.05是考虑有负荷时的压降3. 求导线直径如:要求输出8伏的电流是多少安?这里我假定为2安。
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小功率工频变压器的绕制计算及注意事项
各种家用电器中,工频变压器无论是自行设计绕制,还是修复烧坏的变压器,都涉及到部分简单的计算,教科书上的计算公式虽然严谨,但实际运用时显得复杂,不甚方便。
本文介绍实用的变压器计算的经验公式。
1.铁芯的选择
根据自己需要的功率选择合适的铁芯是绕制变压器的第一步。
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、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10w以下的变压器,其本身损耗可达次级实际消耗功率的30~50%,其效率仅为50~70%。
次级绕组功率在30W以下损耗约20~30%,50W以下损耗约15~20%,100w以下损耗约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。
根据上述计算的变压器初级总功率可以选定铁芯。
铁芯面积S=a×b(cm2).如附图所示。
变压器视在功率与s的关系用下述经验公式选用:s=K√P1
P1为变压器初级总视在功率,单位为:VA(伏安),s为应选铁芯截面积,K 为一系数,随变压器Pl大小不同选用不同的值。
同时考虑到硅钢片之间的绝缘漆、空隙的影响,K与P1关系为:
P1K值
10VA以下2~2.2
50VA以下2~1.5
lOOVA以下1.5~1.4
2.每伏匝数计算
选定铁芯s以后。
再确定每伏匝数,以使绕制的变压器有台理的激磁电流。
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)。
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:
d=O.8√I,
单位:l--A.d(导线直径)--mm。
4.绕制方法及注意事项
由于现在的漆包线绝缘强度大幅度提高,因此对50W以下的小功率变压器大多采用阻燃塑料骨架叠绕法,但必须选用高强度漆包线,且绕制时仍应逐圈排线,严禁大幅度斜跨,以免增大导线间电位差。
对50W以上的变压器,由于每伏匝数减少,导线间电压差较高,最好采取每层垫绝缘纸(O.05mm厚的电缆纸、牛皮纸)的方法,在绕制中应绝对避免上层导线滑入下层。
各绕组间绝缘应视绕组电压决定。
初次级之间应垫4层以上0.1mm 的电缆纸,忌用不干胶胶带。
上述叠绕法的小功率变压器,如果次级有两组以上绕组,每组之间也应用两层电缆纸绝缘。
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。
然后进行烘干、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60~100W/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度以下较安全。