小功率电源变压器的设计及其实例
如何设计一般小型电源变压器
如何设计一般小型电源变压器如何设计一般小型电源变压器铁芯截面积A=1.25*√P（功率）。
铁芯取8500高斯。
每伏匝数取：T=450000/8500*S（截面积）漆包线载流量取2.5A-3.5A/mm2小型变压器的绕制：小型变压器铁心匝数绕制随着电子元件大量应用在电厂控制、监测和自动回路中，小型变压器的应用日益广泛。
因小型变压器损坏，市场上一时又难以买到，因此还应掌握小型变压器的绕制。
小型变压器的设计设计小型变压器，主要有以下几个步骤：(1)计算变压器的功率；(2)计算变压器的铁心；(3 )计算变压器线圈匝数；(4)计算变压器绕组导线的截面积；(5)计算变压器铁心窗口容纳绕组的导线及绝缘物。
1.1 功率的计算变压器的功率可根据下式计算，即P=IV (1)式中P——电功率；I——电流；V——电压。
先算出次级功率，然后再算初级功率。
线圈总功率(即变压器功率)的计算方法与硅钢片的种类有关，将次级功率加上消耗功率即得初级功率，一般来说，铁心消耗功率约为15%，即初级功率算式如下P1=1.18 P2 (2)式中P1——初级功率；P2——次级功率。
1.2 铁心的计算变压器的功率求出后，可用下式求出铁心有效截面积，即(3)式中A为铁心有效截面积(cm2)，数字1.2是根据铁片的不同种类通过经验公式取得的，一般变压器硅钢片采用磁通密度1～1.2 T，用公式(3)；如电动机硅钢片采用磁通密度0.8～1 T，可将公式(3)中的1.2改成1.6；如普通黑铁片采用磁通密度0.6～ 0.7 T，可将公式(3)中的1.2改成2。
以上是已知电功率后选铁心时使用的方法，如有现成的铁心，则可以用下式来求可绕制的功率。
(4)式中铁心有效截面积A=铁心宽(cm)×铁心迭厚(cm)。
1.3 匝数的计算求出了铁心有效截面积就可求出每伏应绕制的匝数，计算公式如下(5)式中T为每伏匝数，B为铁心磁通密度(T)，A为铁心有效截面积(c m2)。
电工基础6-小功率电源变压器的设计、制作与测试
Y1Y11＋Y12 Y2Y22＋Y21
青岛港湾职业技术学院 《电工基础》情境六小功率电源变压器的设计、制作与测试
学一学——一、互感现象与互感电 压 2、互感的性质
① 对于线性电感 M12=M21=M ②互感M的大小就反映了该对线圈之间的耦合程度， M越大，说明两线圈耦合的越紧；M越小，说明两 线圈耦合的越松 ③ 互感系数 M 只与两个线圈的几何尺寸、匝数 、 相互位置和周围的介质磁导率有关.
青岛港湾职业技术学院 《电工基础》情境六小功率电源变压器的设计、制作与测试
学一学——二、互感线圈的同名端 例 i1 M i2 + * * + u1 L1 L2 u2 _ _
di 1 di 2 u1 L1 M dt dt di 1 di 2 u2 M L2 dt dt
i1 M i2 + * + u1 L1 L2 u2 _ _ *
11
i1 N1 N2
21
+ u11 – 变化 i1
变化 1 1
+ u21 –
变化 21 产生互感电压
产生自感电压
青岛港湾职业技术学院 《电工基础》情境六小功率电源变压器的设计、制作与测试
学一学——一、互感现象与互感电 压
11
i1 N1 + u11 自感电压： u11 – N2 + u21 –
学一学——一、互感现象与互感电 压 1、互感现象
11
21
N1 i1 N2
+
u11
–
+
u21
–
当线圈1中通入电流i1时，在线圈1中产生磁通，同时，有部
分磁通穿过临近线圈 2。当i1为时变电流时，磁通也将随时间变 化，从而在线圈两端产生感应电压。这种现象称为互感现象。
单相电源小功率变压器
W1 初级匝数，W2 灯丝绕组匝数，可参考表 1 选用。
6、折合电流的计算： （1）电阻性负载（灯丝）：
∑ I1′ =
n i=2
Ei E1
×Ii
（A）
（2）电容性负载（半波整流）：
∑ I1′ =
E2 E1
I22
−
I02
+
n i=2
Ei E1
×Ii
（A）
（3）电容性负载（全波整流）：
∑ I1′ =
3、计算变压器初、次级线圈的电动势（有效值）
变压器设计图表
（表 1）
4、每匝感应电势的计算
（表 2）
5、匝数的计算
6、折合电流计算
7、导线截面积的计算
二、线圈的结构设计 .........................................................................P6-9
0.0674 0.0840 0.0105 0.1344
0.0699 0.0873 0.1090 0.1397
×20
5
6 7
E20
×23
8
×32
×40
0.0889 0.1110 0.1420 0.1780
0.0930 0.1160 0.1485 0.1860
0.0970 0.1210 0.1550 0.1940
8、实验电压的计算
（表 3）
9、选定绕组端部绝缘距离 hji
（T1）
10、每层匝数的计算
（T2）
11、计算每个绕组的层数
12、层间的电压的计算
13、绝缘选择
（T3）
14、各绕组厚度的计算
（表 4）
小型电压变压器的设计与制作
小型电源变压器的设计与制作这里介绍的是适用于50Hz、容量在500V A以下的单相电源变压器的简易设计方法。
设计电源变压器前，应理解所设计的电源的技术参数要求，如初级、次级电压、电流、整流电路类型、性质等等。
小型电源变压器的主要制作材料是硅钢片和漆包线。
常用硅钢片的品种和电磁性能见表1。
硅钢片是在铁中参加0.8~4.5%硅而形成的一种磁性材料，掺入硅以后，可以进步电阻率，并有利于奋力有害杂质、进步磁导率、降低铁损，但硬度和脆性增高，导热系数降低，对机械加工和散热不利。
厚度越薄，铁损越小，变压器发热越少，效率越高，假设遇工作频率较高的场合，应选用0.05~0.20mm的规格。
表1中各参数的解释如下：1．铁损当电感元件通有交流电流时，线圈铁芯中会出现两种损耗：其一是铁磁材料会被交流电流产生的磁场反复磁化，引起铁芯内部分子之间的摩擦和碰撞，产生热量，由此引起的铁心损耗叫做“磁滞损耗〞；再那么，铁心是导体，在交变磁场中会感应出交变的漩涡状感生电流，称为“涡流〞，涡流在铁芯中流动，使铁芯发热，消耗电能，形成涡流损耗。
涡流损耗和磁滞损耗统称为铁损。
铁损与交流电的频率有关，频率越高，损耗越大；铁损还与磁感应强度有关，磁感应强度越高，铁损越大。
硅钢片的铁损是在温度为200C、磁感应强度随时间按正弦规律变化的条件下测定的，在工程中铁损用P10/50、P15/50、P17/50表示，其中下脚标表示测定条件为交流频率50Hz、磁感应强度分别为1.0T〔特斯拉〕、1.5T、1.7T，其数值为每千克硅钢片的消耗功率〔瓦特〕。
另外，变压器还存在铜损，因为大多数变压器的线圈是用漆包线绕制的，电流通过导线电阻会产生热效应，消耗能量，形成铜损〔由于变压器导线一般为铜导线，故将导线电阻形成的损耗一概叫做铜损〕，铜损与铁心材料无关。
铜损也使变压器温度升高，效率降低。
2．不同磁场强度下的磁感应强度铁心温度为20℃，将铁心试样设置在退磁状态，在标定频率〔50Hz〕下磁感应强度按正弦规律变化，当交流磁场〔即磁动势，单位为A/m〕的峰值到达某一标定值时，铁芯试样磁感强度的峰值为标准磁感强度〔简称磁感应强度或磁感〕，单位为T。
小功率开关电源RCC电路图分析与变压器设计
说明： W1，W3 是做屏蔽用的，对 EMI 有作用； Np 是初级线圈(主线圈)； Nb 是辅助线圈； Ns 次级线圈（二次侧圈数） 。 2.2 变压器计算: 2.2.1 变压器的参数说明: 依据变压器计算公式
B (max) Lp x Ip x100 Gauss Np x Ae
2.2.2
B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss) Lp = 一次侧电感值(uH) Ip = 一次侧峰值电流(A) Np = 一次侧(主线圈)圈数 Ae = 铁心截面积(cm2) B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定，以浙江东磁公司 的 DMR40 为例，100℃时的 B(max)为 4000 Gauss，设计时应 考虑零件误差，所以一般取 3000~3600 Gauss 之间，若所设计 的 power 为 Adapter(有外壳)则应取 3000 Gauss 左右，以避免 铁心因高温而饱合，一般而言铁心的尺寸越大，Ae 越高，所 以可以做较大瓦数的 Power。 决定占空比: 由以下公式可决定占空比 ，占空比的设计一般以 50%为基 准，占空比若超过 50%易导致振荡的发生。
由以上假设可知材质 MBR40，尺寸=EE-19， Ae=0.52cm2，可绕面积(槽宽)=12mm，因 Margin Tape 使用 2.8mm，所以剩余可绕面积 9.2mm. 决定变压器的线径及线数:
I1 p 2 Pout =0.69A Vin (min) x D x
I1 prms
RCC 变换器的核心设计就是开关变压器的设计，许多书上都有介绍，但是不太实际， 讲得比较繁琐和抽象，此章我也会先讲理论，再讲如何简化开关变压器的设计，使设计 更贴近现实。 第一节 开关变压器的设计理论 下面我们以输出功率为 5 瓦以下的开关电源为例，讲解一下开关变压器的设计。 1 电气要求： 1． 输入电压：AC 90-264V/50-60HZ 2． 输出电压：5±0.2 V 3． 输出电流：1A 2 设计流程介绍： 2.1 线路图如下：
小功率单相电源变压器的设计
第33卷 第3期河南师范大学学报(自然科学版)V ol.33 N o.3 2005年8月J ournal of Henan N ormal Universit y(N atural S cience)A ug.2005 文章编号:1000-2367(2005)03-0155-03小功率单相电源变压器的设计3王松德,宁敏东(洛阳师范学院物理与电子科学系,河南洛阳471022)摘 要:介绍了小功率单相电源变压器的设计,并列举了设计实例.关键词:电源变压器;设计;计算法中图分类号:TM407 文献标识码:A变压器是一种常见的电器设备,在电力系统和电子线路中应用广泛.设计一个变压器,是根据负载的要求,确定电源变压器的参数.本文介绍电源变压器的简单设计方法(计算法).1 计算法1.1 变压器输出总视在功率P SC的计算变压器输出总视在功率应为副边各绕组输出视在功率的总和P SC=U2I2+U3I3+…式中:U2,U3…为副边各绕组交流电压的有效值,I2,I3…为对应的交流电流有效值.1.2 变压器输入视在功率P Sr的计算PSC算出以后把变压器的效率考虑进去,这样就算出原边的输入视在功率P Sr=P SC η式中:η为变压器的效率.η总是小于1,对于功率为1kW以下的变压器η=0.8～0.9.1.3 变压器输入电流I1的计算输入电流(原边电流) I1=P SrU1×(1.1～1.2)式中:U1─原边的电压有效值(V),一般就是外加电源电压,1.1～1.2─考虑到变压器空载励磁电流大小的经验系数.1.4 变压器铁芯截面积S的计算小型单相变压器常用E型铁芯,它的中柱截面积S的大小与变压器总输出视在功率有关,即S= K P SC.系数k的取值有两种方法:一种方法是根据硅钢片的好坏、若其磁通密度B m低于1T,k取1.25左右;高于1T,k取2.另一种方法是根据变压器的功率大小取值[1～3].根据计算所得的S值,还要结合实际情况来确定铁芯尺寸a与b的大小,因为变压器的铁芯截面积S=a×b式中:a─铁芯中柱宽(cm);b─铁芯净迭厚(cm).为使变压器不致太厚或太宽,一般取迭厚b为其宽度a的1.5～2倍,即b=(1.5～2)a.根据计算的铁芯3收稿日期:2004-09-28作者简介:王松德(1951-),男,河南汝州人,洛阳师范学院副教授,主要从事智能仪表及自动控制方面的研究.截面积S ,便可求出a .又由于铁芯用涂绝缘漆的硅钢片迭成,考虑到漆膜与钢片间隙的厚度,因此实际的铁芯厚度b ′应将b 除以0.9使其为更大些,即b ′≈1.1b (cm ).1.5 变压器绕组匝数的计算1.5.1 变压器绕组每伏匝数的计算根据绕组感应电动势有效值 U ≈E =4.44f N B m S ×10-8设N 0表示变压器每感应1V 电动势所需绕的匝数,即N 0=N U =1084.44f B m S (1/V ) 若把f =50Hz 代入上式,化简即得每伏匝数,N 0=4.5×105B m S(1/V )式中:S 为铁芯截面,单位:cm 2.不同的硅钢片所允许的B m 值也不同,对于冷轧硅钢片(B m 取1.6～1.8T ),优质硅钢片(B m 取1～1.2T ),一般硅钢片(B m 取0.7～0.8T ).对于副绕组中各绕组的匝数,因绕组内阻抗的压降,副边的每伏匝数须增加5%～10%,则N ′0=(1+5%)N 01.5.2 原副绕组匝数的计算原绕组的匝数: N 1=N 0U 1=N 0×220副绕组的匝数: N 2=N ′0U 2 N 3=N ′0U 31.6 变压器绕组导线直径的计算根据通过各绕组的电流,选择导线的线径,通常的方法是查导线规格表,若没有表也可利用计算方法决定铜导线的粗细,小功率电源变压器的导线容许通过的电流密度j =2.5～3A/mm 2,所以知道了通过线圈的电流I 以后,由I j 决定导线的截面积,又因导线截面积等于πd 24(d 是导线的直径),因此,d =1.13I j,当j =2.5A/mm 2时,d =0.72I ,各绕组的线径都可由上式求出.2 核算铁芯窗口是否能容纳所有绕组核算变压器铁芯窗口容量,即核算铁芯窗口是否能容纳所有绕组.设计算求得各绕组的线径分别为d 1,d 2,d 3…则导线的总截面积为S d =14πd 21N 1+14πd 22N 2+…以cm 2为单位,则有S d =π400(d 21N 1+d 22N 2+…)上式中d 1,d 2…的单位为mm ,S d 的单位为cm 2,考虑到导线之间有空隙存在以及各层之间的绝缘物均占一部分窗口面积,则导线包实际占有面积为S d k t,k t 为小于1的常数,称为填充系数.容量为几瓦至几十瓦的变压器,k t 取0.2～0.3,容量为几百至几千瓦时取0.35～0.4.如果窗口面积Q ΕS d k t ,则表示窗口可容纳下各绕组,如果Q <S d k t,则需要重选铁芯尺寸[4].例 试设计一台f =50Hz 的单相电源变压器,原绕组电压为220V ,副绕组有两个绕组,其电压、电流分别为5V 、3A ;12V 、1A.计算方法及步骤:651河南师范大学学报(自然科学版) 2005年(1)输出视在功率P SC : P SC =I 2U 2+I 3U 3=5×3+12×1=27W(2)输入视在功率P Sr : 取η=0.9 P Sr =P SC η=270.9=30W (3)原边电流:I 1=1.1×P Sr U 1=1.1×30220≈0.15A (4)计算铁芯截面S : 选k =1.25 S =k P SC =1.25×27=6.5cm 2(5)求每伏匝数N 0: N 0=4.5×105B m S取B m =0.8T ,则N 0= 4.5×1050.8×6.5×104=8.6副边绕组每伏匝数N ′0: N ′0=1.05N 0=1.05×8.6=9原边绕组匝数: N 1=N 0U 1=8.6×220=1892副边绕组匝数:N 2=N ′0U 2=9×5=45;N 3=N ′0U 3=9×12=108(6)求各绕组的线径:取j =2.5A/mm 2,d =4I πj =1.13I j =0.72I原绕组线径为 d 1=0.720.15=0.28mm从电工手册查“国产漆包铜线规格表”,选取铜芯直径为0.29mm 的漆包铜线.副绕组两个绕组的电流分别为3A 和1A ,其线径分别为d 2=0.723=1.24mm d 3=0.721=0.72mm分别选用铜芯直径为1.25mm 及0.72mm 的漆包铜线.(7)核算窗口面积:求导线总截面为S d =π400(d 21N 1+d 22N 2+d 23N 3)=π400(0.282×1892+1.252×45+0.722×108)=2.16cm 2取填充系数k t =0.28,则线包所占的总面积为S d k t =7.7cm 2,若采用国产GEI 226型铁芯规格,其窗口面积Q =hc =4.7×1.7=8cm 2,有Q >S d k t,核算结果说明该种铁芯窗口可以容纳线包[5].参 考 文 献[1] 秦曾煌.电工学[M ].北京:高等教育出版社,1999.245-250.[2] 郑春迎.无线电爱好者手册[M ].山东:山东科学技术出版社,1985.45-58.[3] 欧阳明.变压器绕组原始匝数的现场确定[J ].变压器,2003,(40):42-44.[4] 杨静华,张丽敏.小型变压器的设计[J ].农机化研究,2003,(2):231-232.[5] 王松德,白林峰.电工电子实践教程[M ].西安:西安出版社,2004.165-168.The Design of Small Pow er Single 2phase Pow er T ransformerWAN G Song 2de ,N IN G Min 2dong(Physics and Electronic Science Depart ment ,Luoyang Teachers College ,Luoyang 471022,China )Abstract :The article introduces the design of small power single 2phase power transformer ,and enumerates the instance of designing.K ey w ords :power transformer ;design ;computing method 751第3期 王松德等:小功率单相电源变压器的设计。
EI铁心小型电源变压器设计
EI铁心小型电源变压器设计本文介绍一种1KVA以下小型电源变压器简易设计方法，设计计算步骤如下:1.变压器功率的计算首先求出次级总功率P2:p2=VⅡ.IⅡ+VⅢ.IⅢ+...Vл.Iл式中:VⅡ，VⅢ，...+，Vл——分别为各次级绕组电压值;IⅡ，IⅢ，...，Iл——分别为各次级绕组电流值。
对于整流变压器，则应将直流参数换算成交流参数，它们的换算关系见表。
整流变压器直流参数与交流参数换算表计算出P2后便可计算变压器初级总功率P1，即P1=P2/η式中:η——变压器效率，一般可取90%，也可以根据变压器功率从表中查取。
2.计算铁心截面积铁心截面积Sc的计算式为式中:K—与硅钢片质量有关的系数，一般热轧硅钢片的K值为1.12，冷轧硅钢片的K值为1。
3.确定变压器铁心结构尺寸由铁心截面积确定变压器硅钢片的舌宽a及叠厚b，一般取b=1.5α。
则Sc=1.5α2根据计算结果从E型变压器绕制参数表中查找接近α的标准舌宽值和标准叠厚值。
E型变压器绕制参数表4.计算每伏的匝数要计算变压器初、次级绕组的匝数，应首先求出每伏匝数的数值。
对于50Hz的电源变压器来说，其计算式如下:No=450000÷（B×Sc）式中:No—每伏匝数；B—硅钢片的磁感应强度，一般取1000No也可以从表中查出。
5.确定各绕组匝数初级绕组:N1=No×V1次级绕组:N2=(1.05~1.1)×No×V2N3=(1.05~1.1)×No×V3……式中，1.05~1.1的系数是考虑次级绕组受绕组负载压降和变压器损耗而加入的，它可以使次级绕组得到补偿。
6.绕组导线直径的计算计算公式为式中:d—绕组导线直径(mm);I—绕组电流(A);j—电流密度，单位为A/mm2。
一般100VA以下功率连续工作的变压器取2.5，100VA以上功率的变压器可取为2，一般取2~3。
由计算结果查常用漆包圆铜线的规格及性能参数，得出漆包圆铜线标称直径及漆包线最大直径。
分享 一种小功率开关电源变压器设计和制作
分享一种小功率开关电源变压器设计和制作
电源变压器在最近几年的发展和应用中，逐渐呈现出了专业性的特点，小功率的开关电源变压器设计和制作也更加符合民用要求。
在今天的方案分享中，我们将会为大家分享一种小功率的电源变压器设计和制作过程，方便工程师们进行参考借鉴。
在今天的开关电源变压器方案分享中，我们将会通过一个企业民用的输入85~265V、输出5V，2A，开关频率是100kHz的小功率开关电源为例加以说明。
这种电源变压器的系统电路图如下图所示。
小功率开关电源变压器系统电路图
在了解了这种小功率的开关电源变压器系统电路设置后，首先要做的就是选定原边感应电压VOR，原边感应电压值直接决定了电源的占空比。
当变压器的开关管开通的时候，有公式I=Vs*Ton/L，其中参数Vs为原边输入电压，参数ton为开关开通时间，L为原边电感量。
而在开关管关断的时候，有公
式I=VOR*Toff/L，其中参数VOR为原边感应电压，即放电电压，Toff为开关管关断时间，L为电感量。
经过一个周期后，原边电感电流的值会回到原来的数值，因此该公式变为：VS*TON/L=VOR×TOFF/L，D来代替TON，用1-D来代替Toff，移项可得D=VOR/（VOR+VS），此即是最大占空比了。
则在该系统电路的实例中，该公式为D=80/（*80+90）=0.47。
接下来的工作，是确定这种开关电源变压器的原边电流波形的参数。
原边电流波形的计算也同样是需要利用公式完成的，此时代入公式，即峰值电流*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。
小功率高压隔离电源的设计与实现
Power Electronics •电力电子Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 223【关键词】隔离电源 SG3525 PWM 过流保护随着科学技术的迅速发展，日常生活和工业生产中电气设备越来越多，高压设备击穿空气放电和大功率电机启动停止产生大量干扰，对供电电源也提出了新的要求。
开关电源因转化效率高，体积小等优势得到广泛的应用，国外开关电源研究起步较早，1955年美国科学家罗耶提出了利用磁芯饱和的特点来进行自激振荡的晶体管直流变换器；1964年美国提出串联开关电源，促进开关电源的发展；1988年，国外科学家提出移相全桥变换器的概念；2000年，Hiromitsu 提出了带有变压器隔离的半桥变换器。
相比而言国内发展相对缓慢，2007年，钱荔提出了推挽全桥双向DCDC 变换器；2016年史春玉提出软开关推挽正激变换器。
带变压器的隔离电源可以实现两个模块之间的电源线隔离，防止危险信号的相互串扰，实现每个模块独立供电，防止一个模块因受高压放电或其它原因导致的损坏波及其它模块，提高了电路的可靠性。
目前市场上常见的变压器隔离电源是将实验的输入电源采用1:1的工频变压器与市电进行隔离，这样工作人员不论接触哪条线都不会发生触电的危险，但是工频变压器体积较大。
本文用SG3525为控制核心，提高隔离变压器的工作频率，隔离变压器的工作频率不再是50Hz ，减小变压器体积，采用半桥的变压器驱动方式，输出经过全桥整流与滤波，设计相关过流保护电路，并给出实验结果及分析。
1 系统组成小功率高压隔离电源的设计与实现文/赵韶华 王妍力 雷腾飞隔离电源系统主要包括过流保护电路、SG3525控制电路、半桥驱动电路、整流滤波电路等部分。
隔离电源系统结构图如图1所示。
直流电源为系统提供直流电源9-15V ，SG3525为控制核心，提供逆变所需的PWM 波，隔离变压器采用半桥驱动，变压器输出经过桥式整流电路DB207整流成直流，再经滤波输出，最后得到所需直流电压。
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
怎样计算和绕制小功率电源变压器
第三章
电源变压器的绕制。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。27
Байду номын сангаас
第一节 绕线要求。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 27 第二节 绕线的淮备。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 27 一、 手绕和使用绕线机。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 27 二、 制作木心。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 27 三、 线框的制备。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 28 四、 层间绝缘纸。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 29 五、 漆包线。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 30 第三节 绕制。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 31 一、 线圈头尾的固定法。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 31 二、 绕线。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 32 三、 计数。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 32 四、 垫绝缘纸。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 33
小功率电源变压器的设计及其实例
小功率电源变压器的设计及其实例我们以伟纳电子电源技术利用TL431作大功率可调稳压电源一文中（以下简称《利》）所用变压器为例，一步一步带领大家完成这个变压器设计的全过程。
在这篇文章中，我们不去推导相关的应用公式，只是希望读者从这个设计实例中达到举一反三的效果。
1．计算次级输出功率（P2）《利》文中最大输出电压为24V，假设额定输出电流1A，调整管K790管压降3V，倍压整流电路功耗忽略不计，则：P2=(24+3)x1=27W2．计算初级功率（P1）假定变压器效率η=0.75，则P1=27W/0.75=36W注：变压器的效率根据输出功率的大小不同而略有变化，通常对于容量在100W以下的变压器η在0.7-0.8之间，100W以下至1000W，在0.8-0.9之间，实际运用时，输出功率低者取小值。
3．计算初、次级线圈的线径(d)式中，I——绕组工作电流,J——电流密度（通常J取3-3.5A/mm2）初级绕组电流I1=36/220=0.164(A)3.1初级绕组线径3.2次级绕组线径：次级绕组电流I2=1x1.17=1.17A式中1.17是变压器次级交流电流的整流系数。
因漆包线规格中无0.67mm，故取0.7mm。
通常我们将次级线圈的电流密度取较小值，以获得小的电源内阻及降低温升。
4．计算铁芯截面积我们用下式计算铁芯截面积（个人认为是较简单的一个经验公式）式中S——铁芯截面积K——系数P2——次级功率K的取值和变压器的输出功率有关，对于100W以下的K取1.25-1.1（功率大者取小值），100W-1000W可直接取1，本例取1.15，则：从理论上来讲，在铁芯截面积不变的情况下，变压器铁芯的舌宽和叠厚可取任意比例，但实际设计中须要考虑线圈的制作工艺，外形的匀称度，漏电抗等因素考虑，一般取舌宽约为1.5～2倍叠厚，本例中选片宽66mm的EI片，叠厚2.7cm。
5．初、次级绕组匝数5．1计算每伏匝数（W0）式中，f——交流电频率（Hz）B——磁通密度（T）S——铁芯截面积（CM2）B值视铁芯材料不同取值亦会不同，通用矽钢片材料及其取值勤见下表：本例中，选用H23片，B取1.42，则。
小型单相变压器设计及相关计算
小型单相变压器设计1、小型单相变压器简介变压器是通过电磁耦合关系传递电能的设备，用途可综述为：经济的输送电能、合理的分配电能、平安的使用电能。
实际上，它在变压的同时还能改变电流，还可改变阻抗和相数。
小型变压器指的是容量1000V.A以下的变压器。
最简单的小型单相变压器由一个闭合的铁心(构成磁路)和绕在铁心上的两个匝数不同、彼此绝缘的绕组(构成电路)构成。
这类变压器在生活中的应用非常广泛。
1.1 变压器的根本构造1、1、1主要组成(1) 铁心为了减少铁损耗，变压器的贴心是用彼此绝缘的硅钢片叠成或非晶体片制成。
其中套有绕组的局部称为铁心柱，连接铁心柱的局部称为铁轭，为了减少磁路中不必要的气隙，乡邻两层硅钢片的接缝要相互错开。
〔2〕绕组变压器的绕组用绝缘导线或扁导线绕成，实际变压器的高，低压绕组并不是分装在两个铁心柱上，而是同心地套在同一个铁心柱上的。
为了绝缘的方便，通常低压绕组在里面，靠近铁心柱，高压绕组套在低压绕组外面。
〔3〕其他除铁心和绕组外，因容量和冷却方式的不同，还需要增加一些其他部件，例如外油绝缘套等等。
1、1、2主要类型按相数的不同，变压器可分为单向相变压器和三相变压器等。
按每相绕组数量的不同，变压器可分为双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器和自耦变压器等。
按构造形式的不同，变压器可分为心式和壳式两种。
心式变压器的特点是绕组包围着铁心。
脆变压器用铁量较少，构造简单，绕组的安装和绝缘比较容易，多用于容量较大的变压器中。
壳式变压器的特点是铁心包围绕组。
脆变压器用铜量少，多用于小容量变压器中。
2、 变压器的工作原理变压器的功能主要有：电压变换；阻抗变换；隔离；稳压〔磁饱和变压器〕等，变压器常用的铁心形状一般有E 型和C 型铁心。
变压器〔transformer 〕是利用电磁感应原理将*一电压的交流换成频率一样的另一电压的交流电的能量的变换装备。
变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组，如图〔1〕所示。
毕业设计小功率通用开关电源的设计与制作
毕业设计小功率通用开关电源的设计与制作一、引言开关电源是一种将AC电源变换为特定的直流电压电流输出的电子器件，具有体积小、效率高、稳定性好等优点，在电子设备中得到了广泛应用。
本文将介绍一种小功率通用开关电源的设计与制作。
二、设计方案1.电源选择在选择电源方案时，需要考虑输出电压、电流和负载要求，以及稳定性和效率等因素。
2.拓扑结构选择常用的开关电源拓扑有BUCK、BOOST、BUCK-BOOST和FLYBACK等，根据设计要求选择适合的拓扑结构。
3.控制芯片选择控制芯片是开关电源的核心组成部分，负责控制开关管的开关动作，一般选择集成度高、性能稳定可靠的控制芯片。
4.输出滤波电路设计输出滤波电路用于去除开关电源输出的脉动，提高输出电流的稳定性，一般采用电感和电容组成低通滤波电路。
5.保护电路设计开关电源在正常工作时需要考虑输入过压、过流、过热等保护机制，保护电路的设计是保证开关电源安全可靠工作的重要组成部分。
三、实际制作1.硬件部分根据设计方案选择好电源、拓扑结构、控制芯片等元器件，并进行电路设计和布局。
2.软件部分根据控制芯片的手册编写控制程序，设置相应的开关频率、占空比等参数，实现输出电压电流的稳定和保护功能。
3.组装调试将硬件电路按照设计进行组装，并进行调试和测试，确保开关电源的正常工作和稳定输出。
四、总结小功率通用开关电源的设计与制作是一个综合性强的工程，需要综合考虑电源选择、拓扑结构选择、控制芯片选择、输出滤波电路设计和保护电路设计等多个方面的内容。
通过实际制作和调试，可以得到一个性能稳定、工作可靠的小功率通用开关电源，满足电子设备的供电需求。
小型单相变压器设计实例
式中的 Bm =1.1T
(铁心材料国热压求出各线圈的匝数 N1=N0U1=3.4×220=748 N2=（1.05~1.10）N0U2=1.10×3.4×300=1122 N3=（1.05~1.10）N0U3=1.10×3.4×50=187 4、计算导线直径 d 导线的截面积： Ac=I/j I1=（1.1- 1.2）S/U1==1.15×79.3/220=0.415(A) Ac1=0.415/2.5=0.17 mm
同理：
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小型单相变压器设计
Ac2=0.08 mm2 Ac3=0.04 mm2 为高强度聚酯包线 QZ0.05。
d2=0.32 mm d3=0.23 mm
根据所求解的数据：可以取原边的材料为高强度聚酯包线 QZ0.06，副边的材料
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小型单相变压器设计
五、 结论
通过这次的设计我知道了小型变压器质量可以从他的空载损耗和短路损耗判断出来， 越小越好，同时工作温度也会低，并有很好的负载，通过空载电流的测定，铁损较大的变 压器，发热量大，安培匝数设计要是不合理，空载电流会大增，就会造成温升增大，有损 寿命。电压变化；若以高压侧绕组为一次侧绕组，低压侧绕组为二次绕组。则变压器起降 压作用，反之起升压作用。电流变换；变压器在工作时二次侧电流的大小取决于负载阻抗 模的大小，一次侧电流大小取决于二次绕组。二次侧绕组向负载输出的功率只能由一次绕 组从电流吸收，然后通过主磁通传递到二次绕组，二次侧电流变化时，依次侧发生响应的 变化。阻抗变换：负载直接接电源时，电源的负载阻抗模，通过变压器接电源时相当于将 电源的阻抗模去平方。在电子技术当中通常利用变压器变换作用来是实现“阻抗匹配” 。
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小型单相变压器设计
八、致谢
小型单相变压器的设计
小型单相变压器的设计1、根据用电的实际需要求出变压器的输出总视在功率P S，诺二次侧为多绕组时，则输出总视在功率为二次侧各绕组输出视在功率的总和：P S＝U2 I2＋U3I3＋……＋U n I n式中U2 U3……U n——二次侧各绕组电压有效值（V）；I2 I3……I n——二次侧各绕组电压有效值（V）；2、输入视在功率P S1及输入电流I1的计算，变压器负载时，由于绕组电阻发热损耗和铁芯损耗，输入功率中有一部分被损耗掉，因此变压器输入功率与输出功率之间的关系是：P S1＝P S／η（W）式中η——变压器的效率。
η总是小于1，对于功率1KW 以下的变压器：η＝0.8～0.9。
知道变压器输入视在功率P S1后，就可以求出输入电流I1I1＝P S1／U1×（1.1～1.2）（A）式中U1——一次侧的电压有效值（V），一般就是外加电源电压；1.1～1.2——考虑到变压器空载励磁电流大小的经验系数。
3、确定铁芯截面积S，小型单相变压器常用的E型铁芯尺寸如（图1）所示。
它的中柱截面积S的大小与变压器总输出视在功率有关，即：S＝K0√P S（cm²）式中P S——变压器总输出功率（W）（图1 E型铁芯）K0——经验系数，其大小与P S的关系可参考（表1）来选用。
（表1 系数K0参考值）根据计算所得的S值，还要实际情况来确定铁芯尺寸a与b 的大小，由图所得：S＝a×b（cm²）式中a——铁芯中柱宽（cm）b——铁芯净叠厚（cm）又由于铁芯是用涂绝缘漆的硅钢片叠成，考虑到漆膜与钢片间隙的厚度，因此实际的铁芯厚度b′应将b除以0.9使其为更大些，即b′≈1.1bcm。
目前通用的小型硅钢片规格见（表2），注：铁芯片厚0.35mm。
其中各尺寸符号见（图2）。
（表2 不同型号E型铁芯片的尺寸）（mm）（图2 E型铁芯片的型号和尺寸）4、计算每个绕组的匝数，绕组感应电动势有效值E＝4.44f W B m S×10ˉ4(V)设W0表示变压器感应1V电动势所需绕的匝数，即：W0＝W／E＝10^4／4.44fB m S（匝／V）式中B m——磁感应强度，单位为T。
小功率电源变压器的制作
小功率电源变压器的制作作者：周富发 文章来源：<无线电>杂志 点击数：点击数： 14226 更新时间：2008-4-6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。
方法和绕制方法。
1 ．计算：（ 1 ）由电源变压器的功率）由电源变压器的功率 P 确定所需要铁芯的截面积确定所需要铁芯的截面积 S 的大小，即的大小，即S=1.25P ，其中，其中 P 的单位为伏安，的单位为伏安， S 的单位为平方厘米。
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的硅钢片的磁感应强度B 为 10000 ～ 12000 高斯，系数取高斯，系数取 1.25 ，如硅钢片的质量较好，如，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，差的硅钢片如差的硅钢片如D21 、 D22 ， B 为 5000 ～ 7000 高斯，系数须取高斯，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，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，高斯以上。
如硅钢片厚而质地脆，则磁性能差，B 应取小一些。
应取小一些。
（ 2 ）根据）根据 S 求出每伏匝数求出每伏匝数 。
=4.5×（ B·B·S S ）式中）式中 B 的单位为高斯，的单位为高斯， S 的单位为平方厘米。
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）用经验公式计算线图所用的导线直径d 。
d=1.3 。
式中。
式中 d 的单位是毫米，电流强度的单位是毫米，电流强度 I 的单位为安，位为安，电流电流密度密度 J 的取值与变压器的使用条件、功率大小有关。
小型单向变压器的设计-整理word文档
小型单向变压器的设计-整理word文档小型单向变压器的设计一、小型单向变压器的概述小型单向变压器是一种用于将信号从一个级别转换为另一个级别的变压器。
这种变压器通常用于放大器、录音机、调音台、音响设备、电视机、电视机顶盒等消费电子产品中。
小型单向变压器的主要特点是体积小、功率小、频率响应高、传输信号准确、噪音低、价格便宜。
二、小型单向变压器的设计1、设计输入和输出阻抗：小型单向变压器的输入和输出阻抗应该匹配放大器、录音机等设备的输入和输出阻抗，以确保信号传输的准确性和稳定性。
2、选择磁芯材料：磁芯材料的选择取决于应用场合的要求。
具体来说，通常选择铁氧体磁芯或钴铁氧体磁芯。
3、计算匝数比：匝数比的计算是设计小型单向变压器的关键之一。
匝数比取决于输入和输出信号的幅度比，可以根据下列公式计算：匝数比 = Vin/Vout其中，Vin 为输入电压，Vout 为输出电压。
4、计算变比：变比是指输入和输出电压之比与输入和输出电流之比的比值。
可以根据下列公式计算变比：变比 = V1/V2 = I2/I1其中，V1 为输入电压，V2 为输出电压，I1 为输入电流，I2 为输出电流。
5、计算主要参数：计算小型单向变压器的主要参数，包括电感、耐压、损耗和自感等，以确保变压器的性能稳定。
6、设计电路：根据芯片和元器件的特性，设计小型单向变压器的电路，包括信号输入电路、信号输出电路、反馈电路、保护电路、滤波电路等。
三、小型单向变压器的制作1、准备材料和工具：小型单向变压器的制作涉及到铁芯、线圈、绕线器、锡、焊锡台、多用途切割器等工具和材料。
2、制作线圈：将线缠在铁芯上，根据设计时计算得到的匝数比和变比，绕出相应的匝数和分配好输入和输出端。
3、涂漆：涂漆是为了避免线圈之间的间接触及，防止短路，一般使用聚氨酯漆。
4、焊接：将绕好的线圈焊接在一起，并且连接好其他的元器件。
需要注意的是，在焊接中不要使用过多的焊料，这样可以避免线圈之间的间隙过大，从而影响性能。
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小功率电源变压器的设计及其实例
我们以伟纳电子电源技术利用TL431作大功率可调稳压电源一文中（以下简称《利》）所用变压器为例，一步一步带领大家完成这个变压器设计的全过程。
在这篇文章中，我们不去推导相关的应用公式，只是希望读者从这个设计实例中达到举一反三的效果。
1．计算次级输出功率（P2）
《利》文中最大输出电压为24V，假设额定输出电流1A，调整管K790管压降3V，倍压整流电路功耗忽略不计，则：
P2=(24+3)x1=27W
2．计算初级功率（P1）
假定变压器效率η=0.75，则P1=27W/0.75=36W
注：变压器的效率根据输出功率的大小不同而略有变化，通常对于容量在100W以下的变压器η在0.7-0.8之间，100W以下至1000W，在0.8-0.9之间，实际运用时，输出功率低者取小值。
3．计算初、次级线圈的线径(d)
式中，I——绕组工作电流,J——电流密度（通常J取3-3.5A/mm2）
初级绕组电流I1=36/220=0.164(A)
3.1初级绕组线径
3.2次级绕组线径：
次级绕组电流I2=1x1.17=1.17A
式中1.17是变压器次级交流电流的整流系数。
因漆包线规格中无0.67mm，故取0.7mm。
通常我们将次级线圈的电流密度取较小值，以获得小的电源内阻及降低温升。
4．计算铁芯截面积
我们用下式计算铁芯截面积（个人认为是较简单的一个经验公式）
式中S——铁芯截面积K——系数P2——次级功率
K的取值和变压器的输出功率有关，对于100W以下的K取1.25-1.1（功率大者取小值），100W-1000W可直接取1，本例取1.15，则：
从理论上来讲，在铁芯截面积不变的情况下，变压器铁芯的舌宽和叠厚可取任意比例，但实际设计中须要考虑线圈的制作工艺，外形的匀称度，漏电抗等因素考虑，一般取舌宽约为1.5～2倍叠厚，本例中选片宽66mm的EI片，叠厚2.7cm。
5．初、次级绕组匝数
5．1计算每伏匝数（W0）
式中，f——交流电频率（Hz）B——磁通密度（T）S——铁芯截面积（CM2）
B值视铁芯材料不同取值亦会不同，通用矽钢片材料及其取值勤见下表：
本例中，选用H23片，B取1.42，则。