变压器设计公式(自动计算)
变压器的设计计算方法
变压器的设计计算方法变压器是电力系统中常用的电气设备,用来实现电能的传输和变换。
设计一个变压器需要考虑多种因素,包括预期的功率大小、电流密度、电压比、损耗和效率等。
下面将详细介绍变压器的设计计算方法。
1.确定设计参数:在设计变压器之前,需要明确需要满足的设计参数。
这包括输入和输出的电压、额定功率、频率等。
同时还需要了解电力系统的电压等级和标准,以确保变压器的设计符合系统要求。
2.计算变压器的额定功率:变压器的额定功率是指变压器能够输送的最大功率。
一般来说,额定功率可以通过下式计算得到:额定功率=输出电压×额定电流其中,额定电流可以通过下式计算得到:额定电流=额定功率/输入电压3.计算变压器的线圈匝数:线圈匝数的选择是决定变压器变比的重要因素。
通常情况下,变压器的线圈匝数比根据输入和输出电压的比例确定。
可以使用下式计算线圈匝数比:线圈匝数比=输入电压/输出电压4.确定变压器铁芯尺寸:变压器的铁芯尺寸是变压器的一个关键参数,直接影响变压器的功率和损耗。
选择合适的铁芯尺寸需要考虑到磁通密度、饱和磁感应强度和铁芯截面积等因素。
一般来说,可以使用下式计算铁芯截面积:铁芯截面积=额定功率/(线圈匝数×磁通密度×频率×磁通波动系数)5.计算变压器的损耗和效率:变压器的损耗和效率是设计中需要重点考虑的因素。
变压器的总损耗可以分为载流损耗和空载损耗两部分。
载流损耗是指变压器在额定电流下的功率损耗,可以通过下式计算得到:载流损耗=额定电流²×电阻总和空载损耗是指变压器在没有负载时的功率损耗,可以通过下式计算得到:空载损耗=铁芯损耗+线圈损耗其中,铁芯损耗可以通过下式计算得到:铁芯损耗=铁芯重量×铁芯材料的比热损耗系数线圈损耗可以通过下式计算得到:线圈损耗=线圈总重量×线圈材料的比热损耗系数变压器的效率可以通过下式计算得到:效率=(额定功率-损耗)/额定功率6.进一步优化设计:在上述基本设计计算完成之后,可以根据需要对变压器的设计进行进一步优化。
变压器计算公式
变压器计算公式已知容量,求其各电压等级侧额定电流口诀a:容量除以电压值,其商乘六除以十。
说明:适用于任何电压等级。
在日常工作中,有些只涉及一两种电压等级的变压器额定电流的计算。
将以上口诀简化,则可推导出计算各电压等级侧额定电流的口诀:容量系数相乘求。
已知变压器容量,速算其一、二次保护熔断体(俗称保险丝)的电流值。
口诀b:配变高压熔断体,容量电压相比求。
配变低压熔断体,容量乘9除以5。
说明:正确选用熔断体对变压器的安全运行关系极大。
当仅用熔断器作变压器高、低压侧保护时,熔体的正确选用更为重要。
这是电工经常碰到和要解决的问题。
已知三相电动机容量,求其额定电流口诀(c):容量除以千伏数,商乘系数点七六。
说明:(1)口诀适用于任何电压等级的三相电动机额定电流计算。
由公式及口诀均可说明容量相同的电压等级不同的电动机的额定电流是不相同的,即电压千伏数不一样,去除以相同的容量,所得“商数”显然不相同,不相同的商数去乘相同的系数,所得的电流值也不相同。
若把以上口诀叫做通用口诀,则可推导出计算220、380、660、电压等级电动机的额定电流专用计算口诀,用专用计算口诀计算某台三相电动机额定电流时,容量千瓦与电流安培关系直接倍数化,省去了容量除以千伏数,商数再乘系数。
三相二百二电机,千瓦三点五安培。
常用三百八电机,一个千瓦两安培。
低压六百六电机,千瓦一点二安培。
高压三千伏电机,四个千瓦一安培。
高压六千伏电机,八个千瓦一安培。
(2)口诀c使用时,容量单位为kW,电压单位为kV,电流单位为A,此点一定要注意。
(3)口诀c中系数是考虑电动机功率因数和效率等计算而得的综合值。
功率因数为,效率不,此两个数值比较适用于几十千瓦以上的电动机,对常用的10kW以下电动机则显得大些。
这就得使用口诀c计算出的电动机额定电流与电动机铭牌上标注的数值有误差,此误差对10kW以下电动机按额定电流先开关、接触器、导线等影响很小。
(4)运用口诀计算技巧。
LLC变压器设计公式
LLC变压器设计公式在LLC变压器设计中,需要考虑的主要因素有谐振频率、变压比、功率因数、效率等。
下面将介绍LLC变压器设计的一些基本公式和设计要点。
1.谐振频率(f)的计算公式:谐振频率是LLC变压器设计中的重要参数,它决定了变压器的性能。
谐振频率可以通过以下公式进行计算:f=1/(2*π*√(Lr*Cr))其中,Lr为谐振电感的值,Cr为谐振电容的值。
2.变压比(N)的计算公式:变压比是LLC变压器设计中的一个关键参数,它决定了输入和输出电压之间的比例关系。
变压比可以通过以下公式进行计算:N=√(Lp/Ls)其中,Lp为主变压器的电感,Ls为副变压器的电感。
3.功率因数(PF)的计算公式:功率因数是LLC变压器设计中需要考虑的另一个重要参数,它决定了变压器的功率转换效率。
功率因数通过以下公式计算:PF = (Pout / Vout) / (Pin / Vin)其中,Pout为输出功率,Vout为输出电压,Pin为输入功率,Vin为输入电压。
4.效率(η)的计算公式:效率是LLC变压器设计中的关键指标,它衡量了变压器的能量转换效率。
效率可以通过以下公式计算:η = Pout / Pin其中,Pout为输出功率,Pin为输入功率。
在进行LLC变压器的具体设计时,需要注意以下几个要点:1.确定输入和输出功率需求,根据功率需求选择合适的谐振电感和谐振电容。
2.确定输入和输出电压,在确定电压比例关系后,选择合适的主变压器和副变压器的电感。
3.选择合适的变压器芯片和控制电路,保证稳定的电能转换。
4.进行电磁兼容性(EMC)测试,确保变压器的正常运行和安全性。
总结:LLC变压器设计是一种高效、节能的变压器设计方法,它通过谐振电容和谐振电感实现高效的功率传输和电能转换。
设计LLC变压器时,需要考虑谐振频率、变压比、功率因数、效率等因素,使用相应的公式进行计算。
LLC变压器设计还需要注意选择合适的变压器芯片和控制电路,并进行EMC测试。
环形变压器初级计算公式
环形变压器初级计算公式环形变压器是一种常见的电力设备,广泛应用于各种领域,如发电厂、变电站、工厂、建筑等。
环形变压器有着复杂的结构和工作原理,其设计和计算需要考虑多个因素,包括变压器的额定功率、电压比、短路阻抗、冷却方式等。
在进行环形变压器初级计算时,需要通过一些公式和参考内容来进行计算和判断。
一、环形变压器初级计算公式1. 变压器额定容量计算公式环形变压器的额定容量是指变压器的额定功率。
额定容量的计算公式如下:额定容量(KVA)= 三相电流(A)×系统电压(V)×根号32. 变压器二次电流计算公式变压器二次电流可根据变压器额定容量和变压器的额定电压比计算得出。
二次电流(A)= 额定容量(KVA)/ (二次电压(V)×根号3)3. 变压器短路阻抗计算公式变压器短路阻抗是指在变压器二次侧额定电流时,变压器二次侧电压下的电阻和电抗分量。
短路阻抗是变压器稳定运行和保护的重要参数。
短路阻抗的计算公式如下:短路阻抗(Z)= 线电压(V) / 短路电流(kA)二、环形变压器相关参考内容1. 变压器设计手册变压器设计手册包含了变压器的设计、制造、选型、运行和维护等方面的内容。
在进行环形变压器初级计算时,可以参考变压器设计手册来了解环形变压器的相关知识和计算方法。
2. 电力系统分析书籍电力系统分析是对电力系统进行稳态和暂态分析的一门学科,也是环形变压器初级计算的基础。
通过阅读电力系统分析方面的书籍,可以了解电力系统分析的原理和方法,对环形变压器的计算有所帮助。
3. 电力系统标准国家和行业制定了一系列电力系统标准,其中包括环形变压器的相关标准。
这些标准规定了环形变压器的设计、制造、检验、试验和运行等方面的要求,对于进行环形变压器初级计算时可以作为参考依据。
4. 相关网站和论坛在互联网上,有许多与环形变压器设计和计算相关的网站和论坛。
在这些网站和论坛上,经验丰富的工程师和技术人员会分享他们的经验和知识,提供一些实际应用的案例和技巧,对于进行环形变压器初级计算时可以寻找到一些实用的参考内容。
变压器计算公式
变压器计算公式已知容量,求其各电压等级侧额定电流口诀a :容量除以电压值,其商乘六除以十。
说明:适用于任何电压等级。
在日常工作中,有些只涉及一两种电压等级的变压器额定电流的计算。
将以上口诀简化,则可推导出计算各电压等级侧额定电流的口诀:容量系数相乘求。
已知变压器容量,速算其一、二次保护熔断体(俗称保险丝)的电流值。
口诀b :配变高压熔断体,容量电压相比求。
配变低压熔断体,容量乘9除以5。
说明:正确选用熔断体对变压器的安全运行关系极大。
当仅用熔断器作变压器高、低压侧保护时,熔体的正确选用更为重要。
这是电工经常碰到和要解决的问题。
已知三相电动机容量,求其额定电流口诀(c):容量除以千伏数,商乘系数点七六。
说明:(1)口诀适用于任何电压等级的三相电动机额定电流计算。
由公式及口诀均可说明容量相同的电压等级不同的电动机的额定电流是不相同的,即电压千伏数不一样,去除以相同的容量,所得“商数”显然不相同,不相同的商数去乘相同的系数,所得的电流值也不相同。
若把以上口诀叫做通用口诀,则可推导出计算220、380、660、电压等级电动机的额定电流专用计算口诀,用专用计算口诀计算某台三相电动机额定电流时,容量千瓦与电流安培关系直接倍数化,省去了容量除以千伏数,商数再乘系数。
三相二百二电机,千瓦三点五安培。
常用三百八电机,一个千瓦两安培。
低压六百六电机,千瓦一点二安培。
高压三千伏电机,四个千瓦一安培。
高压六千伏电机,八个千瓦一安培。
(2)口诀c 使用时,容量单位为kW,电压单位为kV,电流单位为A,此点一定要注意。
(3)口诀c 中系数是考虑电动机功率因数和效率等计算而得的综合值。
功率因数为,效率不,此两个数值比较适用于几十千瓦以上的电动机,对常用的10kW以下电动机则显得大些。
这就得使用口诀c计算出的电动机额定电流与电动机铭牌上标注的数值有误差,此误差对10kW以下电动机按额定电流先开关、接触器、导线等影响很小。
(4)运用口诀计算技巧。
变压器名词解释及计算公式
变压器名词解释及计算公式来源:扬州市华特电力设备厂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. 当变压器二次绕组开路,一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时,所消耗的有功功率称空载损耗。
算法如下:空载损耗=空载损耗工艺系数×单位损耗×铁心重量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. 负载损耗:当变压器二次绕组短路(稳态),一次绕组流通额定电流时所消耗的有功功率称为负载损耗。
算法如下:负载损耗=最大的一对绕组的电阻损耗+附加损耗附加损耗=绕组涡流损耗+并绕导线的环流损耗+杂散损耗+引线损耗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. 阻抗电压:当变压器二次绕组短路(稳态),一次绕组流通额定电流而施加的电压称阻抗电压Uz。
通常Uz以额定电压的百分数表示,即uz=(Uz/U1n)*100%匝电势:u=4.44*f*B*At,V其中:B—铁心中的磁密,TAt—铁心有效截面积,平方米可以转化为变压器设计计算常用的公式:当f=50Hz时:u=B*At/450*10^5,V当f=60Hz时:u=B*At/375*10^5,V如果你已知道相电压和匝数,匝电势等于相电压除以匝数变压器空载损耗计算-变压器的空载损耗组成空载损耗包括铁芯中磁滞和涡流损耗及空载电流在初级线圈电阻上的损耗,前者称为铁损后者称为铜损。
变压器的主要计算公式
初中生就会的变压器的主要计算公式:第一步:变压器的功率= 输出电压* 输出电流(如果有多组就每组功率相加)得到的结果要除以变压器的效率,否则输出功率不足。
100W以下除0.75,100W-300W除0.9,300W以上除0.95.事实上变压器的骨架不一定很合适计算结果,所以这只是要设计变压器的功率,比如一个变压器它的输入220V,输出是12V 8A,那么它的需要的功率是12*8/0.75=128W,后面的例子以此参数为例(市售的产品一般不会取理论上的值,因为它们考虑的更多是成本,所以它们选的功率不会大这么多)第二步:决定需要的铁芯面积;需要的铁芯面积=1.25变压器的功率.单位为平方厘米。
上例的铁芯面积是1.25*128=14.142=14.2平方厘米第三步:选择骨架,铁芯面积就是铁芯的长除以3(得到的数就是舌宽,就是中间那片的宽度),再乘以铁芯要叠的厚度,如上例它应该选择86*50或86*53的骨架,从成本考虑选86*50,它的面积是8.6/3*5=14.333,由于五金件的误差,真实的面积大约是14.0。
这个才是真实的铁芯面积第四步:计算每V电压需要的匝数,公式:100000000÷4.44*电源频率*铁芯面积*铁芯最大磁感应强度当电源电压为50Hz时(中国大陆),代入以上公式,得到以下公式;450000÷铁芯面积*铁芯最大磁感应强度铁芯最大磁感应强度一般取10000—14000(高斯)之间,质量好的取14000-12000,一般的取10000-12000,个人一般取中间12000,这个取值直接影响到匝数,取值大了变压器损耗也大,小了线又要多,就要在成本和损耗中折中选择以上例: 450000÷14.0*12000=2.678=2.7初极220V即220*2.7=594匝,次级12V即12*2.7=32.4匝。
由于次级需有损耗,所以需要增加损耗1.05—1.03(线小补多些,线大补少些)。
高频变压器设计的常用计算公式
Irms =
Ip* Dmax*(K rp²/3Krp+1)
2.1* 0.48* (0.6²/3= 0.6+1)
= 1.05A
Ap=1.6*0 .994=1.59
五.计算 初级电感 量
连续模式 断续模式
Emin*Dm ax Lp =
F*(Ip2Ip1)
218*0.48 =
40*103*(2 .1-0.84) = 2.076mH
设计实 例: 要求:输 入AC 220V± 10%
工作频率 40KHZ
输出电压 62V 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=22 0*0.9*1.1 =218V
Emax=22 0*1.1*1.4 =339V 二.计算 输入功率 和视在功 率
Upmin* Dmax = 8.7TS
取9TS
八.核算 临界电感 量(H)
Ein* nV
。2Lmin=源自Ein+nV。
218* 3.245*62 =
218+3.24 5*62
= 882.8uH 计算出的 结果和断 续模式的 电感一致 。Lp≥ Lmin
T 2Pin
2
0.000025
2*155
六.计算 线径
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
== 2*40*103
*0.15*4*
0.4*1
==
1.45
Aw=0.99 Ae=1.6 4
2Pin
Ip = Emin*Dm ax*(2Krp)
2*155 =
变压器容量计算公式-变压器功率计算公式
变压器容量计算公式-变压器功率计算公式之答禄夫天创作创作时间:贰零贰壹年柒月贰叁拾日作者:本站来源:本站原创发布时间:2008-4-12 12:06:37 [收藏] [评论]变压器容量计算公式变压器的功率是决定于负载的,既:P2=U2II2I+U2III2II+......+U2nI2In(VA)P1=P2/η(VA)式中:P2变压器次级功率计算值P1变压器的初级功率计算值U2I和U2II......变压器次级各绕组电压(V),其值由负载决定.I2I和I2II......变压器次级各绕组电流(A),其值由负载决定.η为效率变压器容量1KVA以下的变压器容量小,效率较低javascript: window.open(this.src); src="/article/UploadPic/2008-4/200841212459941.jpg" onload="return imgzoom(this,550);">可取η=0.8到0.9,javascript:window.open(this.src); src="/a rticle/UploadPic/2008-4/20084121251437.jpg" onload="retur n imgzoom(this,550);">变压器容量在100VA以下的,η选小值;变压器容量在100VA到1000VA者选大值.硅钢片质量差的η可选0.7I1=P1/U1(1.1到1.2)(A)式中:U1为初级电压(V)1.1到1.2为考虑到空载激磁电流的经验系数变压器容量计算出来后就javascript:window.open(this.src); src="/article/UploadPic/2008-4/20084121251634.jpg" onloa d="return imgzoom(this,550);">计算硅钢片铁芯的截面积S等javascript:window.open(this.src); src="/article/Upload Pic/2008-4/20084121251704.jpg" onload="return imgzoom(thi s,550);">参数站用变压器容量计算公式根据《电力工程设计手册》,变压器容量应根据计算负荷选择,对平稳负荷供电的单台变压器,负荷率一般取85%左右。
变压器的设计步骤和计算公式ppt课件
5.5×65
=
=
67.75
127
67.75
340
= 0.533A
= 0.199A
= 2.81A
127
2.3 确定磁芯型号尺寸
按照表1,65W可选用每边约35mm的EE35/35/10材料为PC30磁芯磁芯
Ae=100mm2, Acw=188mm2, W=40.6g,
2.4 计算初级电感最小值Lpri
反馈匝数:+12V => Nsn =
+24V => Nsn =
12+0.7 ×3
5+0.7
24+0.7 ×3
5+0.7
(匝)
= 6.68
取7匝
= 13
取13匝
2.9 检查相应输出端电压误差
% =
+12V
+24V
+5V
% =
% =
% =
(
( ×′ − )
V 01 +V D 1
(匝)
1.9 、检查相应输出端的电压误差
( × ′ − )
% =
× %
式中:δVsn% : 相应输出电压精度%。
Vsn : 相应输出电压值。
Nsn : 计算的相应输出电压匝数。
N’sn : 选取的整数相应输出电压匝数。
如果输出电压不能满足规定的精度,可以将主输出绕组Ns1增加一匝,再计算
×−)
.
( −)
(
×−)
.
× %
× % = . %
设计变压器的基本公式
设计变压器的基本公式为了确保变压器在磁化曲线的线性区工作,可用下式计算最大磁通密度(单位:T)Bm=(Up×104)/KfNpSc式中:Up——变压器一次绕组上所加电压(V)f——脉冲变压器工作频率(Hz)Np——变压器一次绕组匝数(匝)Sc——磁心有效截面积(cm2)K——系数,对正弦波为4.44,对矩形波为4.0一般情况下,开关电源变压器的Bm值应选在比饱和磁通密度Bs低一些。
变压器输出功率可由下式计算(单位:W)Po=1.16BmfjScSo×10-5式中:j——导线电流密度(A/mm2)Sc——磁心的有效截面积(cm2)So——磁心的窗口面积(cm2)3对功率变压器的要求(1)漏感要小图9是双极性电路(半桥、全桥及推挽等)典型的电压、电流波形,变压器漏感储能引起的电压尖峰是功率开关管损坏的原因之一。
图9双极性功率变换器波形功率开关管关断时电压尖峰的大小和集电极电路配置、电路关断条件以及漏感大小等因素有关,仅就变压器而言,减小漏感是十分重要的。
(2)避免瞬态饱和一般工频电源变压器的工作磁通密度设计在B-H曲线接近拐点处,因而在通电瞬间由于变压器磁心的严重饱和而产生极大的浪涌电流。
它衰减得很快,持续时间一般只有几个周期。
对于脉冲变压器而言如果工作磁通密度选择较大,在通电瞬间就会发生磁饱和。
由于脉冲变压器和功率开关管直接相连并加有较高的电压,脉冲变压器的饱和,即使是很短的几个周期,也会导致功率开关管的损坏,这是不允许的。
所以一般在控制电路中都有软启动电路来解决这个问题。
(3)要考虑温度影响开关电源的工作频率较高,要求磁心材料在工作频率下的功率损耗应尽可能小,随着工作温度的升高,饱和磁通密度的降低应尽量小。
在设计和选用磁心材料时,除了关心其饱和磁通密度、损耗等常规参数外,还要特别注意它的温度特性。
一般应按实际的工作温度来选择磁通密度的大小,一般铁氧体磁心的Bm值易受温度影响,按开关电源工作环境温度为40℃考虑,磁心温度可达60~80℃,一般选择Bm=0.2~0.4T,即2000~4000GS。
变压器设计计算公式
剩余磁通Br(mT) 55 开关电源输出功率 0.85 120
磁通最大变化量△B(mT) 201 268
开关电源效率η
变压器的视在功率Ps
261.1764706
磁芯的有效截面积Ae(cm2) 磁芯的铜窗口截面积Aw(cm2) 218 107
电流密度J(A/cm2)(300~600)
初级线径计算
次级线径计算
次级线圈电流有效值Ip_rms 次级线圈截面积 5 3.105550586
0.517591764
通常选此Leabharlann 选磁芯材质初级电感AL
2770 所需 标准 校正值 0.385777778 7 校正值 116 17 最小电感值(mH) 29.4194775
确定磁芯规格
计算计算匝数比
初级匝数Np 次级匝数Ns
600 Ap(cm4) 70 0.773443706 2.3326 最大占空比 24 匝数比(Np/Ns) 0.35 6.350806452
开关频率Fs(kHz) 铜窗口占用系数Ku(0.2~0.4)
0.2
输入电压 450 整流管压降
输出电压
0.8
周期Ts 14.28571429 导通时间Ton 5 初级匝数Np
115.311294 16.57142857 验证 (Bs-Br)△B(mT)<Bs-Br 0.335
初级匝数 119 输入电流Ip 0.813228517 输出电流Is
磁通最大变化量△B(mT) 0.194769497
初级线圈电流有效值Ip_rms 初级线圈截面积 0.50510446
0.084184077
变压器的设计步骤和计算公式
dw -----一次绕组导线截面积,单位为:cm2。
Bmax--- 最大工作磁通密度,单位为T。
f --------工作频率,单位为Hz。
Pout--- -变压器总输出功率,单位为W。
窗口利用数按下表计算
变压器情况
窗口
反激式变压器
1.1
一个二次绕组
1.2
两个或多个二次绕组
1.3
相互隔离的二次绕组
第一种按制造厂提供的图表,按各种磁芯可传递的能量来选择磁芯,
如下表:
a
3
输出功率/W
<5
<25
<50
<100
<250
表一输出功率与大致的磁芯尺寸的关系
MPP环形磁芯直径/
E-E、E-L等磁芯(每)/(in/mm)
(in/mm)
0.65(16)
0.5(11)
0.80(20)
1.1(30)
1.1(30)
C0 =
I OUT (max )
f min ×V 纹波(max )
a
2
一、变压器的设计步骤和计算公式
1.1 变压器的技术要求:
V
输入电压范围;
输出电压和电流值;
输出电压精度;
效率ηη;
磁芯型号;
工作频率f;
最大导通占空比Dmax;
最大工作磁通密度Bmax;
其它要求。
1.2 估算输入功率,输出电压,输入电流和峰值电流:
1.4
满足UL或CSA标准
1.1
满足IEC标准
1.2
法拉第屏屏蔽
1.1
a
4
用下式按变压器情况将各窗口利用因数综合起来
Knet=Ka.Kb…
变压器计算公式
1. 主变压器(全桥)设计采用全桥变压器设计方法,磁芯工作频率为40K 。
磁芯规格选取用面积乘积法计算:式中:AW: 磁芯的窗口面积(cm 2)Ae: 磁芯中心柱有效截面积 (cm 2)Pt: 变压器传递视在功率 ( W ) Pt=(Po/η) ΔB: 磁感应增量 ( T )。
取0.3 f: 变压器工作频率( HZ ) 取40*1000HZJ: 电流密度 ( A/cm 2) ,根据散热方式不同可取300-600(此处取400)(A/cm 2) Ku: 窗口占用系数. 取0.2。
磁芯用EE55 、24, Ae=178mm 2,AW=278mm 2,ΔB=0.3T (全桥工作模式,双向磁化),Dmax=0.4,f=40kHz ,Vinmin=DC300V ,Vo=DC33V磁芯AP 值远大于电路AP 值。
所以,满足使用要求。
则原副边匝比:原边匝数:; 取T N S 5=取T N P 22=. 核算:Dmax 及B Δ ;变压器原边绕组电流计算: 平均电流:28.04.0300133maxmin =×+=×+==DV V Vo N N N i F PS TmHz T V fAe B D Vi N P 69.181053510403.04.0300Δmax min 244=×××××=×××=T N N N P S 23.528.069.18=×=×=T N N Np P 85.1728.0/5/===Δ415.52/400*2.0*3.0*103*40210000*1000**Δ**210**8cm cm wJ Ku B f Pt AE AW AP =×===峰值电流:有效值电流:2、输出电感的设计:磁材选择EE65、32、27,由于电路拓扑为全桥,所以,电感的工作频率为变压器工作频率的2倍,即80KHZ设:输出电流脉动为20%Io ,ΔB=0.15T ; dtdi LV = Io di %10= Ton dt =H T I V N Vi L onOo μ 6108020%2024.0)20225370(%102 x min ≥3maxmax=××××××=××× T mT AH BAeLI N 4.41078.115.020106Δ246=××××==则,N=5T输出脉动电流为:A T LV V V Ir ON OF MIN44.051520306250Δ2=×××=×=3 输出滤波电容的选取输出电压纹波应控制在200m V 以下Ω50410200ΔΔ3m IrVr ESR =×==,F Vrt I C O μ4010200104.054ΔΔΔ≥36=××××=×为得到更小的纹波电压,采用多只电容并联接法。
变压器实际容量计算公式(一)
变压器实际容量计算公式(一)
变压器实际容量计算公式
1. 变压器容量的定义
变压器容量是指变压器所能传递的最大功率大小。
在实际应用中,变压器的容量会决定其使用范围和性能。
2. 变压器容量的计算公式
变压器的容量可以通过以下公式进行计算:
[ S = V_1 I_1 = V_2 I_2 ]
其中,S为变压器容量,V1和V2分别为变压器的输入和输出电压,
I1和I2分别为输入和输出电流。
3. 示例说明
为了更好地理解和应用变压器容量的计算公式,下面通过一个示
例进行详细说明:
假设有一个变压器,其输入电压为220V,输出电压为110V。
已知输入电流为5A,我们可以通过公式计算变压器的容量。
根据变压器容量计算公式:
[ S = V_1 I_1 = 220V 5A = 1100VA ]
因此,该变压器的容量为1100VA,即1100瓦。
需要注意的是,变压器容量的单位通常使用VA或千伏安(kVA),而不是瓦特(W),这是因为变压器是交流电设备,其电流和电压之间
存在一定的相位差。
开关电源变压器计算公式
开关电源变压器计算公式已知条件:设计步骤:INPUT:1、选择磁芯材质,确定△B。
电压:90~264Vac选择磁芯材质的标准:⾼Bs、低损耗、⾼µi。
Vinmin Vinmax对于EE型磁芯,有频率:47~63Hz △B =0.2OUTPUT2、确定磁芯的尺⼨及型号电压1:Vdc1>求磁芯的Ap以确定尺⼨Ap =Aw*Ae=(Pt 4)/(2△B*fs电流1:A3.16Iomax =电压2:Vdc 2>形状及规格的确定电流2:A 根据上⾯计算的Ap,查磁芯的规格书效率:η≥0.83Ae:⼯作频率:fs =70Khz Aw:AL:名词解释:le:Bs:饱和磁通密度Ap:µi:磁芯磁导率Ve:Ap:⾯积积3、估算临界电流Iob(DCM/CCM) Aw:窗⼝⾯积Iob =80%*IomaxAe:磁芯有效截⾯积=Po:输出功率4、求匝⽐n=60.01V INmin =Vinmin*√2-20Pt:传递功率=107=Po/η+Po n=[V INmin /(Vo+Vf)]*[Dmax/(1-Dmax)=132.3002W=J:电流密度,⼀般取值:取值:6400A/cm 2⼀般取整数,对于⼤于原数的,可Ku:绕组系数,⼀般取值:验证Dmax0.2~0.5Dmax=n(Vo+Vf)/[VINmin+n(Vo+Vf)]=le:磁路长度Ve:磁芯的体积Iob:估算临界电流5、求CCM/DCM临界状态的副边峰SBVf:⼆极管压降,0.6V△I SB =2Iob/(1-Dmax)Dmax:最⼤占空⽐=0.56、计算次级电感Ls和初级电感Lp△I SB :临界状态的副边峰值电流Ls = (Vo + Vf)(1-Dm ΔI SBLs:次级电感=uH Lp:初级电感 Lp = n 2 Ls△Isp:副边峰值电流=uH注意:此电感值为临界电感,若需⼯作在CCM,则增⼤若需⼯作在DCM,则减⼩此值;7、求CCM时副边峰值电流△Isp12.603453.7270.3125.30.1 2.5280.882630644499.2193.09512Vo0.591Iomax5.50.523取值:0.02验算通过10.598Io(max) = (2ΔIs + ΔISB) * (1- Dmax) /∴ΔIs = Io(max) / (1-Dmax) - (ΔISB /∴ΔIsp = ΔI SB +ΔIs = Io(max) / (1-Dma =8、求CCM时原边峰值电流△Ipp ΔIpp = ΔIsp / n=A9、确定Np、Ns1> NpNp = Lp * ΔIpp / (ΔB* Ae)=Ts调整Np =Ts 2> NsNs = Np / n10Ts求每匝伏特数VaVa = (Vo + Vf) / Ns =∴Nvo2= (Vo2 + Vf) / Va= 6.4取整:710、计算汽隙长度Lglg = Np 2*µo*Ae / Lp=mm11.890.691.9864.860 1.96,确定△B。
变压器计算公式
口诀a :容量除以电压值,其商乘六除以十。
说明:适用于任何电压等级。
口诀简化,则可推导出计算各电压等级侧额定电流的口诀:容量系数相乘求。
已知变压器容量,速算其一、二次保护熔断体(俗称保险丝)的电流值。
口诀b :配变高压熔断体,容量电压相比求。
配变低压熔断体,容量乘9除以5。
说明:正确选用熔断体对变压器的安全运行关系极大。
当仅用熔断器作变压器高、低压侧保护时,熔体的正确选用更为重要。
这是电工经常碰到和要解决的问题。
已知三相电动机容量,求其额定电流口诀(c):容量除以千伏数,商乘系数点七六。
说明:(1)口诀适用于任何电压等级的三相电动机额定电流计算。
由公式及口诀均可说明容量相同的电压等级不同的电动机的额定电流是不相同的,即电压千伏数不一样,去除以相同的容量,所得“商数”显然不相同,不相同的商数去乘相同的系数,所得的电流值也不相同。
若把以上口诀叫做通用口诀,则可推导出计算220、380、660、电压等级电动机的额定电流专用计算口诀,用专用计算口诀计算某台三相电动机额定电流时,容量千瓦与电流安培关系直接倍数化,省去了容量除以千伏数,商数再乘系数。
三相二百二电机,千瓦三点五安培。
常用三百八电机,一个千瓦两安培。
低压六百六电机,千瓦一点二安培。
高压三千伏电机,四个千瓦一安培。
高压六千伏电机,八个千瓦一安培。
(2)口诀c 使用时,容量单位为kW,电压单位为kV,电流单位为A,此点一定要注意。
(3)口诀c 中系数是考虑电动机功率因数和效率等计算而得的综合值。
功率因数为,效率不,此两个数值比较适用于几十千瓦以上的电动机,对常用的10kW以下电动机则显得大些。
这就得使用口诀c计算出的电动机额定电流与电动机铭牌上标注的数值有误差,此误差对10kW以下电动机按额定电流先开关、接触器、导线等影响很小。
(4)运用口诀计算技巧。
用口诀计算常用380V电动机额定电流时,先用电动机配kW数又恰是6kV数的倍数,则容量除以千伏数,商数乘以系数。
变压器设计步骤及变压器匝数计算公式
变压器设计步骤及变压器匝数计算公式变压器是电力系统中常用的电力设备,用于改变交流电的电压。
设计一个合适的变压器需要经过一系列的步骤,并根据变压器的参数来计算匝数。
一、变压器设计步骤:1. 确定变压器的额定容量和变比:根据电力系统的需求和负载情况,确定变压器的额定容量和变比。
额定容量是指变压器能够持续供应的功率,通常以千伏安(kVA)为单位。
变比是指变压器的输入电压与输出电压之间的比值。
2. 确定变压器的类型和冷却方式:根据电力系统的需求和使用环境,选择合适的变压器类型和冷却方式。
常见的变压器类型有油浸式变压器和干式变压器,冷却方式有自然冷却和强迫冷却。
3. 计算变压器的主要参数:根据变压器的额定容量和变比,计算变压器的主要参数,包括一次侧和二次侧的电压、电流、匝数和线圈截面积等。
4. 设计变压器的线圈:根据变压器的参数和设计要求,设计变压器的一次侧和二次侧的线圈。
线圈的设计包括匝数计算、线径选择、绕组方式确定等。
5. 设计变压器的铁芯:根据变压器的参数和设计要求,设计变压器的铁芯。
铁芯的设计包括磁路计算、铁芯截面积选择、铁芯材料选择等。
6. 进行变压器的热设计:根据变压器的参数和设计要求,进行变压器的热设计。
热设计包括散热面积的计算、温升的估算等。
7. 进行变压器的机械设计:根据变压器的参数和设计要求,进行变压器的机械设计。
机械设计包括变压器的外形尺寸、重量、安装方式等。
8. 进行变压器的绝缘设计:根据变压器的参数和设计要求,进行变压器的绝缘设计。
绝缘设计包括绝缘材料选择、绝缘距离计算、绝缘强度验证等。
9. 进行变压器的试验和验证:根据变压器的设计要求,进行变压器的试验和验证。
试验和验证包括绝缘电阻测试、绝缘强度测试、负载测试等。
二、变压器匝数计算公式:变压器的匝数计算是变压器设计中的重要环节,直接影响变压器的性能和效率。
变压器匝数的计算公式如下:一次侧匝数 N1 = (V2 * I2) / (V1 * I1)其中,N1为一次侧匝数,V1为一次侧电压,I1为一次侧电流,V2为二次侧电压,I2为二次侧电流。
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项目
参数数据公式输出电压1
Vo Vdc 40.00输出电流1
Io A 2.00输出功率1
Po1W 80.00=Vo*Io 输出电压2
Vdc 0.00输出电流2
A 0.00输出功率2
W 0.00=Vo2*Io2输出电压3
Vdc 0.00输出电流3
A 0.00输出功率3
W 0.00=Vo3*Io3输出电压4
Vdc 0.00输出电流4
A 0.00输出功率4
W 0.00=Vo4*Io4总输出功率
Po W 80.00=Po1+Po2+Po3+Po4效率
Eff -0.75输入功率
Pin W 106.67=Po/Eff 变压器
最低AC输入电压
VinL Vac 220.00最低DC输入电压
VLdc Vdc 220.00=VinL*1开关频率
f MHz 0.085最大占空比
Dmax -0.502死区时间Td uS 0.50输出整流二极管
压降
Vd V 0.60匝比
n Np/Ns 5.96=VLdc*Dmax/((Vo+Vd)*(1-Dmax-Td*f))初级峰值电流
Ipea k A 1.93=2*Pin/(VLdc*Dmax)最大初级电感
L uH 671.29=VLdc*Dmax/(f*Ipeak)有效截面积
Ae mm 2162.00有效磁路长度
le mm 84.00初始磁导率
ur -######气息长度
lg mm 0.300初级匝数-33.31=SQRT(L*(lg+le/ur)/(4*3.1416*0.0001*Ae))变压器设计
次级匝数- 5.59=Npsuggested/n 实际初级匝数Np -32
实际次级匝数Ns -5
实际匝数Nact - 6.40=Np/Ns 实际初级电感Lo uH 619.46=Ae*4*3.1416*Np*Np*0.0001/(lg+le /ur)
最大磁感应强度Bmax T 0.23=Lo*Ipeak/(Np*Ae)。