电源变压器简易设计

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电源变压器简易设计

电源变压器是低频变压器. 本文介绍的方法适合50Hz 一千瓦以下普通交流变
压器的设计.
(1) 电源变压器的铁心. 它一般采用硅钢片. 硅钢片越薄,功率损耗越小,效果越
好.整个铁心是有许多硅钢片叠成的,每片之间要绝缘.买来的硅钢片, 表面有一层
不导电的氧化膜, 有足够的绝缘能力.国产小功率变压器常用标准铁心片规格见
后续文章.
(2) 电源变压器的简易设计.设计一个电源变压器,主要是根据电功率选择变压
器铁心的截面积,计算初次级各线圈的圈数等.所谓铁心截面积Ｓ是指硅钢片中间
舌的标准尺寸ａ和叠加起来的总厚度b 的乘积.如果电源变压器的初级电压是U1,
次级有n 个组,各组电压分别是U21,U22,┅,U2n, 各组电流分别是I21,I22,┅,I2n,...
计算步骤如下:
第一步,计算次级的功率P2.次级功率等于次级各组功率的和,也就是 P2
=U21*I21+U22*I22+┅+U2n*I2n.
第二步, 计算变压器的功率P.算出P2 后.考虑到变压器的效率是η,那么初级功
率P1=P2/η,η 一般在0.8～0.9 之间.变压器的功率等于初,次级功率之和的一半,也
就是P=(P1+P2)/2
第三步, 查铁心截面积Ｓ.根据变压器功率,由式(2.1)计算出铁心截面积S,并且
从国产小功率变压器常用的标准铁心片规格表中选择铁心片规格和叠厚.
第四步, 确定每伏圈数N.根据铁心截面积S 和铁心的磁通密度B,由式(2.2)得
到初级线圈的每伏圈数N.铁心的B 值可以这样选取: 质量优良的硅钢片,取
11000 高斯;一般硅钢片,取10000 高斯;铁片,取7000 高斯.考到导线电阻的压降,
次级线圈每伏圈数N'应该比N 增加5%～10%,也就是N'在1.05N～1.1N 之间选
取.
第五步,初次级线圈的计算.初级线圈N1=N*U1.次级线圈
N21=N'*U21,N22=N'*U22 ┅,N2 =N'*U2n.
第六步, 查导线直径.根据各线圈的电流大小和选定的电流密度,由式(2.3)可以
得到各组线圈的导线直径.一般电源变压器的电流密度可以选用3 安/毫米?
第七步, 校核. 根据计算结果,算出线圈每层圈数和层数,再算出线圈的大小,看
看窗口是否放得下.如果放不下,可以加大一号铁心,如果太空,可以减小一号铁心.
采用国家标准GEI 铁心,而且舌宽ａ和叠厚ｂ的比在1:1～1:1.7 之间, 线圈是放得
下的.各参数的计算公式如下:
ln(S)=0.498*ln(P)+0.22 ┅(2.1)
ln(N)=-0.494*ln(P)-0.317*ln(B)+6.439┅(2.2)
ln(D)=0.503*ln(I)-0.221┅(2.3)
变量说明:P: 变压器的功
率.
单位: 瓦(W)
B: 硅钢片的工
作磁通密度.
单位: 高斯(Gs)
S: 铁心的截面
积.
单位: 平方厘米(cm2）
N: 线圈的每伏
圈数.
单位: 圈每伏(N/V)
I: 使用电流. 单位: 安(A)
D: 导线直径. 单位: 毫米(mm)

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