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普通的變壓器的設(shè)計(jì)方法

我現(xiàn)在做一個(gè)變壓器像下圖那樣的，功率為3W，輸入220V，輸出分別為25V和6.5V，請問這種變壓器都有什么參數(shù)，比如線徑怎么選，硅鋼片怎么選，對骨架有什么要求，在制作過程中是怎么個(gè)步驟？謝謝了！: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-11-07

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小型變壓器的簡易計(jì)算： 1，求每伏匝數(shù) 每伏匝數(shù)=55/鐵心截面例如，鐵心截面=3.5╳1.6=5.6平方厘米故，每伏匝數(shù)=55/5.6=9.8匝 2，求線圈匝數(shù) 初級線圈 n1=220╳9.8=2156匝次級線圈 n2=8╳9.8╳1.05=82.32 可取為82匝次級線圈匝數(shù)計(jì)算中的1.05是考慮有負(fù)荷時(shí)的壓降 3，求導(dǎo)線直徑要求輸出8伏的電流是多少安？這里我假定為2安。變壓器的輸出容量=8╳2=16伏安變壓器的輸入容量=變壓器的輸出容量/0.8=20伏安初級線圈電流I1=20/220=0.09安導(dǎo)線直徑 d=0.8√I 初級線圈導(dǎo)線直徑 d1=0.8√I1=0.8√0.09=0.24毫米次級線圈導(dǎo)線直徑 d2=0.8√I2=0.8√2=1.13毫米經(jīng)橋式整流電容濾波后的電壓是原變壓器次級電壓的1.4倍。小型變壓器的設(shè)計(jì)原則與技巧小型變壓器是指2kva以下的電源變壓器及音頻變壓器。下面談?wù)勑⌒妥儔浩髟O(shè)計(jì)原則與技巧。 1.變壓器截面積的確定鐵芯截面積a是根據(jù)變壓器總功率p確定的。設(shè)計(jì)時(shí)，若按負(fù)載基本恒定不變，鐵芯截面積相應(yīng)可取通常計(jì)算的理論值即a=1.25 。如果負(fù)載變化較大，例如一些設(shè)備、某些音頻、功放電源等，此時(shí)變壓器的截面積應(yīng)適當(dāng)大于普通理論計(jì)算值，這樣才能保證有足夠的功率輸出能力。 2.每伏匝數(shù)的確定變壓器的匝數(shù)主要是根據(jù)鐵芯截面積和硅鋼片的質(zhì)量而定的。實(shí)驗(yàn)證明每伏匝數(shù)的取值應(yīng)比書本給出的計(jì)數(shù)公式取值降低10％～15％。例如一只35w電源變壓器，通常計(jì)算(中夕片取8500高斯)每伏應(yīng)繞7.2匝，而實(shí)際只需每伏6匝就可以了，這樣繞制后的變壓器空載電流在25ma左右。通常適當(dāng)減少匝數(shù)后，繞制出來的變壓器不但可以降低內(nèi)阻，而且避免因普通規(guī)格的硅鋼片經(jīng)常發(fā)生繞不下的麻煩，還節(jié)省了成本，從而提高了性價(jià)比。 3.漆包線的線徑確定線徑應(yīng)根據(jù)負(fù)載電流確定，由于漆包線在不同環(huán)境下電流差距較大，因此確定線徑的幅度也較大。一般散熱條件不太理想、環(huán)境溫度比較高時(shí)，其漆包線的電流密度應(yīng)取2a/mm2(線徑)。如果變壓器連續(xù)工作負(fù)載電流基本不變，但本身散熱條件較好，再加上環(huán)境溫度又不高，這樣的漆包線取電流密度2?5a/mm2(線徑)，若變壓器工作電流只有最大工作電流的1/2，這樣的漆包線取電流密度3～3.5a/mm2(線徑)。音頻變壓器的漆包線電流密度可取3?5～4a/mm2(線徑)。這樣因時(shí)制宜取材既可保證質(zhì)量又可大大降低成本。綜上所述要想設(shè)計(jì)出性價(jià)比較高的變壓器，鐵芯的截面積只能大不能??；適當(dāng)減少每伏的匝數(shù)；詳細(xì)分析負(fù)載情況；合理選用漆包線的規(guī)格。只有通過反復(fù)實(shí)踐細(xì)心推敲，才能真正掌握變壓器的設(shè)計(jì)原則與技巧。對于感性負(fù)荷，無功功率等于視在功率的平方與有功功率的平方差的平方根，即：Q= ；功率因數(shù)等于有功功率與視在功率之比，即：Cos =P／S。如一臺300VA的調(diào)壓器，帶動一臺80W的彩電，經(jīng)計(jì)算，消耗網(wǎng)上的無功功率為289．14var；功率因數(shù)為0．27。再如一臺500VA的調(diào)壓器，帶動一臺200W冰箱，經(jīng)計(jì)算，消耗網(wǎng)上的無功功率為 458．26var；功率因數(shù)為 0．4。由此說明，對于感性負(fù)載，在有功功率一定時(shí)，視在功率越大，容量越大，消耗網(wǎng)上的無功功率越大，功率因數(shù)越低，設(shè)備利用率越低，很不經(jīng)濟(jì)。如何確定變壓器線圈導(dǎo)線的電流密度1kva以下變壓器電流密度的取值:連續(xù)使用的變壓器可取3.7到4.7a/mm2;間歇或短時(shí)工作的變壓器可取5到6安培每平方厘米。10kva以下空氣自冷式單相變壓器電流密度的取值:對于內(nèi)繞組取3到4a/mm2;外繞組散熱條件較好,可取4到4.5安培每平方厘米.選取變壓器電流密度取值時(shí),通風(fēng)條件好及容量大者取大值.當(dāng)使用鋁線繞制時(shí),其電流密度可安銅線的60%計(jì)算。歡迎轉(zhuǎn)載,信息來自維庫電子市場網(wǎng)（www.dzsc.com）如何減小變壓器的空載電流變壓器次級開路時(shí)，初級仍有一定的電流，這部分電流稱為空載電流。空載電流由磁化電流（產(chǎn)生磁通）和鐵損電流（由鐵芯損耗引起）組成?？蛰d電流的作用是建立工作磁場，又稱勵磁電流。當(dāng)變壓器二次側(cè)開路，在一次側(cè)加電壓u1e時(shí)，一次側(cè)要產(chǎn)生電流io——空載電流。io=u1e/（z1+zm）z1——變壓器一次阻抗zm——變壓器激磁阻抗為了減少空載電流，主要就是從變壓器的鐵芯入手。1、提高鐵芯(如硅鋼片)質(zhì)量。2、改進(jìn)鐵芯結(jié)構(gòu)。交流三相變壓器線圈的接法三相電壓的變換可以用三只單相變壓器或如圖所示的三相變壓器來完成.三相變壓器原理和單相變壓器原理相同。在三相變壓器中,每一芯柱均繞有原繞組和副繞組,相當(dāng)于一只單相變壓器.三相變壓器高壓繞組的始端常用a,b,c,末端用x,y,z來表示.低壓繞組則用a,b,c和x,y,z來表示。高低壓繞組分別可以接成星形或三角行.在低壓繞組輸出為低電壓,大電流的三相變壓器中(例如電鍍變壓器),為了減少低壓繞組的導(dǎo)線面積,低壓繞組亦有采用六相星行或六相反星行接法。我國生產(chǎn)的電力配電變壓器均采用y/y0-12或y/三角形-11這兩種標(biāo)準(zhǔn)結(jié)線方法.數(shù)子12和11表示原繞組和副繞組線電壓的相位差,也就是所謂變壓器的結(jié)線組別.在單相變壓器運(yùn)行是,結(jié)線問題往往不為人們所重視,然而,在變壓器的并聯(lián)運(yùn)行中,結(jié)線問題卻具有重要意義。變壓器基本知識_變壓器分類（壓器的種類）常用變壓器的分類可歸納如下：(1)按相數(shù)分：單相變壓器：用于單相負(fù)荷。三相變壓器：用于三相系統(tǒng)的升、降電壓。(2)按冷卻方式分：干式變壓器：依靠空氣對流進(jìn)行冷卻，一般用于局部照明、電子線路等小容量變壓器。油浸式變壓器：依靠油作冷卻介質(zhì)、如油浸自冷、油浸風(fēng)冷、油浸水冷、強(qiáng)迫油循環(huán)等。(3)按繞組形式分：雙繞組變壓器：用于連接電力系統(tǒng)中的兩個(gè)電壓等級。三繞組變壓器：一般用于電力系統(tǒng)區(qū)域變電站中，連接三個(gè)電壓等級。自耦變電器：用于連接不同電壓的電力系統(tǒng)，也可做為普通的升壓或降后變壓器用。(4)按鐵芯形式分：芯式變壓器：用于高壓的電力變壓器。殼式變壓器：用于大電流的特殊變壓器，如電爐變壓器、電焊變壓器；或用于電子儀器及電視、收音機(jī)等的電源變壓器。(5)按用途分類：電源變壓器、調(diào)壓變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈沖變壓器等。什么是音頻變壓器音頻變壓器是一個(gè)感性元件它對不同的頻率就呈現(xiàn)不同的阻抗（zl=2πfl），在音頻的低端漏感作用是非常少的可忽略不計(jì)，此時(shí)放大管的負(fù)載是l和r0的并聯(lián)值，l的值越大感抗也越大，對r0的分流作用就越少，r0上的音頻功率就越大。在音頻的高端區(qū)電感可視為開路，而漏感作用將隨頻率升高越來越顯著，此時(shí)放大管的負(fù)載相當(dāng)于漏感+r0（串聯(lián)），另外分布電容對信號也起到了旁路的作用，顯然由于漏感的存在和分布電容的存在，r0所獲得的功率隨著頻率的升高而減少，為此音頻變壓器在音頻的高頻區(qū)往往失真大，功率增益低，頻響變差。電源變壓器的檢測測量方法變壓器的檢測主要包括以下內(nèi)容：1、通過觀察變壓器的外貌來檢查其是否有明顯異?，F(xiàn)象：如線圈引線是否斷裂，脫焊，絕緣材料是否有燒焦痕跡，鐵心緊固螺桿是否有松動，硅鋼片有無銹蝕，繞組線圈是否有外露等。2、絕緣性測試：用萬用表r×10k擋分別測量鐵心與初級，初級與各次級、鐵心與各次級、次級各繞組間的電阻值，萬用表指針均應(yīng)指在無窮大位置不動。否則，說明變壓器絕緣性能不良。3、線圈通斷的檢測：將萬用表置于r×1擋，測試中，若某個(gè)繞組的電阻值為無窮大，則說明此繞組有斷路性故障。4、判別初、次級線圈：電源變壓器初級引腳和次級引腳一般都是分別從兩側(cè)引出的，并且初級繞組多標(biāo)有220v字樣，次級繞組則標(biāo)出額定電壓值，如15v、24v、35v等。再根據(jù)這些標(biāo)記進(jìn)行識別。5、空載電流的檢測：直接測量法：將次級所有繞組全部開路，把萬用表置于交流電流擋(500ma，串入初級繞組。當(dāng)初級繞組的插頭插入220v交流市電時(shí)，萬用表所指示的便是空載電流值。此值不應(yīng)大于變壓器滿載電流的10％～20％。一般常見電子設(shè)備電源變壓器的正?？蛰d電流應(yīng)在100ma左右。如果超出太多，則說明變壓器有短路性故障。間接測量法：在變壓器的初級繞組中串聯(lián)一個(gè)10?/5w的電阻，次級仍全部空載。把萬用表撥至交流電壓擋。加電后，用兩表筆測出電阻r兩端的電壓降u，然后用歐姆定律算出空載電流i空，即i空=u/r。6、空載電壓的檢測：將電源變壓器的初級接220v市電，用萬用表交流電壓接依次測出各繞組的空載電壓值(u21、u22、u23、u24)應(yīng)符合要求值，允許誤差范圍一般為：高壓繞組≤±10％，低壓繞組≤±5％，帶中心抽頭的兩組對稱繞組的電壓差應(yīng)≤±2％。7、一般小功率電源變壓器允許溫升為40℃～50℃，如果所用絕緣材料質(zhì)量較好，允許溫升還可提高。8、檢測判別各繞組的同名端：在使用電源變壓器時(shí)，有時(shí)為了得到所需的次級電壓，可將兩個(gè)或多個(gè)次級繞組串聯(lián)起來使用。采用串聯(lián)法使用電源變壓器時(shí)，參加串聯(lián)的各繞組的同名端必須正確連接，不能搞錯(cuò)。否則，變壓器不能正常工作。9、電源變壓器短路性故障的綜合檢測判別：電源變壓器發(fā)生短路性故障后的主要癥狀是發(fā)熱嚴(yán)重和次級繞組輸出電壓失常。通常，線圈內(nèi)部匝間短路點(diǎn)越多，短路電流就越大，而變壓器發(fā)熱就越嚴(yán)重。檢測判斷電源變壓器是否有短路性故障的簡單方法是測量空載電流(測試方法前面已經(jīng)介紹)。存在短路故障的變壓器，其空載電流值將遠(yuǎn)大于滿載電流的10％。當(dāng)短路嚴(yán)重時(shí)，變壓器在空載加電后幾十秒鐘之內(nèi)便會迅速發(fā)熱，用手觸摸鐵心會有燙手的感覺。此時(shí)不用測量空載電流便可斷定變壓器有短路點(diǎn)存在。常用數(shù)碼設(shè)備變壓器的選擇數(shù)碼電子設(shè)備所需要的外接電源的電壓一般多為3伏、4.2伏、5伏、5.4伏、6伏、7.2伏、8.4伏（數(shù)碼相機(jī)、掌上電腦）、9-12伏（攝象機(jī)）；手提電腦用的外接電源一般是12-19伏的。在選擇過程中，必須考慮外接變壓器輸出電壓高低和電流大小的問題。1：常用數(shù)碼設(shè)備變壓器的選擇_直流輸出電壓范圍的確定一般我們使用的數(shù)碼設(shè)備等電子產(chǎn)品所用的電壓都會在產(chǎn)品的外殼寫清楚。如：dc 3伏，或者 dc 5伏。這是表明要使用直流輸出電壓為3伏的電源變壓器或者直流輸出電壓為5伏的變壓器給它供電。其實(shí)，電子產(chǎn)品在設(shè)計(jì)的時(shí)候，對于電壓的工作范圍都有一個(gè)比較寬松的耐壓和欠壓范圍。也就是說雖然那些電子產(chǎn)品上面寫了是3伏5伏的，但并不是必須要那么嚴(yán)格。數(shù)碼設(shè)備里面的電子電路在設(shè)計(jì)的時(shí)候已經(jīng)考慮了這些情況。說的簡單點(diǎn)，標(biāo)明dc 3伏的，它的電壓工作范圍一般在：2.7伏---3.5伏都可以用（也就是說可以選擇輸出電壓為3伏或者3.3伏的標(biāo)準(zhǔn)電源變壓器）；標(biāo)明dc 5伏的，它的電壓工作范圍一般在：4.5----5.5伏（也說選擇輸出電壓為4.5伏、5伏和5.4伏的標(biāo)準(zhǔn)電源變壓器）；這些在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候已經(jīng)在集成電路里面就作好了的。所以，我們在選擇電源變壓器的時(shí)候，只要結(jié)合你的電子產(chǎn)品標(biāo)示的電壓數(shù)據(jù)，選擇在工作范圍的電源變壓器就可以正常工作，也不會燒壞（或者發(fā)生電壓低的故障）。2：常用數(shù)碼設(shè)備變壓器的選擇_變壓器輸出電流大小的選擇電壓確定了，在選擇電源變壓器的時(shí)候，要優(yōu)先選擇輸出電流大的。這樣，就可以為那些要求電流大的電子產(chǎn)品提供強(qiáng)勁的電流，從而保證用電器獲得穩(wěn)定的電壓和減少發(fā)熱。數(shù)碼相機(jī)和攝象機(jī)一般要選擇輸出電流達(dá)1a--2a的，pda電流要小些。筆記本電腦電流要求的要高一些一般在2-4a。這些都是我們在選擇外接變壓器要考慮的。進(jìn)口的電源變壓器它上面標(biāo)示的電流一般比較規(guī)范，而且過載能力強(qiáng)，這與設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)所用的電子元件有關(guān)系，許多或者說留的余量比較大；一般標(biāo)明1a的，輸出1.5a左右；國產(chǎn)許多雜牌的變壓器上面標(biāo)明是1a的，輸出電流達(dá)不到1a，有的也許在700-800ma左右。變壓器功率鐵芯的選用按公式預(yù)計(jì)算：S＝1.25×根號P，(S是套著線圈部位鐵芯的截面積，單位：CM，P為功率): 回答者：網(wǎng)友

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