1、1000W以下小型電源變壓器的四種繞制方法江蘇省泗陽縣李口中學 沈正中一、電源變壓器繞制方法一：已知變壓器鐵芯截面積1.求變壓器輸出功率變壓器的輸出容量P2（0.8×鐵心截面積S）2 (S單位：cm2)2.求每伏匝數 每伏匝數T55/鐵心截面積S。3.求線圈匝數 初級線圈 n1變壓器輸入電壓U1×每伏匝數T；次級線圈 n2變壓器輸出電壓U2×每伏匝數T×1.05；次級線圈匝數計算中的1.05是考慮有負荷時的壓降。4.求導線直徑 變壓器的輸入容量P1變壓器的輸出容量P2 /0.8；初級線圈電流I1變壓器的輸入容量P1 /變壓器輸入電壓U1；次級線圈電流I2

2、變壓器的輸入容量P2 /變壓器輸入電壓U2；導線直徑 d0.8（mm）；初級線圈導線直徑 d10.8；次級線圈導線直徑 d20.8。例如：已知變壓器鐵芯截面積為5.6 cm2，輸入電壓220V,輸出電壓50V。1.求變壓器輸出功率變壓器的輸出容量 P2（0.8×5.6）2 20W2.求每伏匝數 每伏匝數T55/S55/5.69.8匝。3.求線圈匝數 初級線圈 n1U1×T220×9.82156匝；次級線圈 n2U2×T×1.0550×9.8×1.05514.5匝，可取為515匝；4.求導線直徑 變壓器的輸入容量P1P2/0.

3、825W；初級線圈電流I1P1 /U125/2200.11A。初級線圈導線直徑 d10.80.80.27mm；次級線圈電流I2P2 / U220 /500.4A；次級線圈導線直徑 d20.80.80.51mm；注：經橋式整流電容濾波后的電壓約是原變壓器次級電壓的1.4倍。方法二：制作一定功率的變壓器1.求鐵芯面積鐵芯截面積S1.25×( S是被線圈套著部位鐵芯的截面積，單位：cm2，P為輸出功率，單位：W )； 2.求線圈匝數鐵芯的磁感應強度可取（7000-10000Gs），通常取8000Gs,每伏匝數T450000/（8000×鐵芯截面積S）； 3.求導線直徑同方法一。例

4、如：制作功率為20W的變壓器，輸出電壓50V。1.求鐵芯面積鐵芯截面積S1.25×1.25×1.25×4.4725.6 cm22.求線圈匝數（磁感應強度取8200高斯）每伏匝數T450000/（8000×S）450000/（8200×5.6）9.8匝3.求導線直徑同方法一。方法三：利用圖表數據制作變壓器（1） 注：下表磁感應強度B取9600 Gs20 5.6 8.4 0.2 1848 484例如：制作功率為20W的變壓器，輸出電壓50V。查上表，根據表中紅色一行數據進行繞制即可。方法四：利用圖表數據制作變壓器（2）也可利用下面的“圖1或圖2”來

5、計算。如：設計一個30瓦的變壓器，鐵芯面積可直接從圖中刻度線上得到6.82；如果采用比較好的鐵芯片，磁通密度可取10000高斯，在磁通密度的刻度線上找到10000Gs這個點；在變壓器電功率的刻度線上找到30瓦這個點，連接這兩點，交每伏匝數刻度線于6.7，也就是說每伏應該繞6.7匝。 另外，導線的直徑可以根據各個線圈使用的電流，從圖中的刻度線上 圖1 查出。根據散熱環境，電流密度可取2-3Amm2，一般 可取2.5Amm2。 圖2二、電源變壓器繞制小常識1.如何選定變壓器繞組所用導線電流密度繞組導線的電流密度，主要取決于負載損耗、繞組溫升和變壓器二次側突然短路時的動、熱穩定。一般鋁導線電流密度取

6、2.3A/mm2及以下，銅導線的電流密度取4.5A/mm2及以下(低損耗變壓器導線的電流密度可適當降低)。電流密度就是導線工作時允許通過的安全電流。電流密度在不同的工作場合是不一樣的，一般2KAV以下電源變壓器電流密度取2 A/mm2或2.5 A/mm2，間歇或短時工作的變壓器可取3到5 A/mm2， 音頻變壓器電流密度可取4 A/mm2左右。因為電源變壓器長時間工作，所以電流密度取小一些。10KAV以下空氣自冷式單相變壓器電流密度的取值：對于內繞組取3 A到4A/ mm2;外繞組散熱條件較好,可取4到4.5 A/mm2.選取變壓器電流密度取值時,通風條件好及容量大者取大值.當使用鋁線繞制時,

7、其電流密度可安銅線的60%計算。有關銅線的電流密度，請參考電工手冊。2.小型變壓器的設計原則與技巧 小型變壓器是指2KVA以下的電源變壓器及音頻變壓器。下面談談小型變壓器設計原則與技巧。 （1）變壓器截面積的確定 鐵芯截面積S是根據變壓器總功率P確定的。S =1.25。如果負載變化較大，如某些音頻、功放電源等，此時變壓器的截面積應適當大于普通理論計算值，這樣才能保證有足夠的功率輸出能力。 （2）每伏匝數的確定 變壓器的匝數主要是根據鐵芯截面積和硅鋼片的質量而定的。實驗證明每伏匝數的取值應比書本給出的計算公式取值降低1015。例如一只35W電源變壓器，通常計算(中等夕鋼片取8500高斯)每伏應繞

8、T=450000/（8500×1.25×）= 7.2匝，而實際只需每伏6匝就可以了，這樣繞制后的變壓器空載電流在25mA左右。通常適當減少匝數后，繞制出來的變壓器不但可以降低內阻，而且避免因普通規格的硅鋼片經常發生繞不下的麻煩，還節省了成本，從而提高了性價比。 （3）漆包線的線徑確定 線徑應根據負載電流確定，由于漆包線在不同環境下電流差距較大，因此確定線徑的幅度也較大。一般散熱條件不太理想、環境溫度比較高時，其漆包線的電流密度應取2A/mm2。如果變壓器連續工作負載電流基本不變，但本身散熱條件較好，再加上環境溫度又不高，這樣的漆包線取電流密度2.5A/mm2，若變壓器工作電

9、流只有最大工作電流的1/2，這樣的漆包線取電流密度33.5A/mm2。音頻變壓器的漆包線電流密度可取3.54A/mm2。這樣因時制宜取材既可保證質量又可大大降低成本。綜上所述要想設計出性價比較高的變壓器，鐵芯的截面積只能大不能小；適44當減少每伏的匝數；詳細分析負載情況；合理選用漆包線的規格。只有通過反復實踐細心推敲，才能真正掌握變壓器的設計原則與技巧。也可用經驗公式“S =1.25和N55/S(S、P、N單位分別為：cm2、W和匝/伏)”進行簡易設計，電流密度2A/mm2。 3.如何減小變壓器的空載電流變壓器次級開路時，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（產生磁通

10、）和鐵損電流（由鐵芯損耗引起）組成。 空載電流的作用是建立工作磁場，又稱勵磁電流。當變壓器二次側開路，在一次側加電壓U1e時，一次側要產生電流I0空載電流。 I0=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)質量。（2）改進鐵芯結構。（3）適當增加初級匝數。4.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容： （1）通過觀察變壓器的外貌來檢查其是否有明顯異常現象：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：

11、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引出的，并且初級繞組多標有220V字樣，次級繞組則標出額定電壓值，如15V、24V、35V等。再根據這些標記進行識別。 （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。當初級繞組的插頭

12、插入220V交流市電時，萬用表所指示的便是空載電流值。此值不應大于變壓器滿載電流的58。一般常見200W左右電子設備電源變壓器的正常空載電流應在100MA左右。如果超出太多，則說明變壓器有短路性故障。 42間接測量法：在變壓器的初級繞組中串聯一個10/5W的電阻R，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I0=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(U11、U12、U21、U22)應符合要求值，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±2。 （7）一般小功率電源變壓器允許溫升為4050，如果所用絕緣材料質量較好，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，有時為了得到所需的次級電壓，可將兩個或多個次級繞組串聯起來使用。采用串聯法使用電源變壓器時，參加串聯的各繞組的同名端必須正確連接，不能搞錯。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：電源變壓器發生短路