1、變壓器的繞制方法計算及注意事項 生活中各種電器的工頻變壓器無論是自行設計繞制，還是修復燒壞的變壓器，都會涉及到部分簡單的計算，教科書上的計算公式雖然嚴謹，但實際運用時顯得復雜，不甚方便。本文介紹實用的變壓器計算的經驗公式。先看一實例：實例：現要制作一個80W的降壓變壓器，輸入220V 輸出 45V，請問用多大膠心，初次級各用什么線徑，繞多少匝？（以下U1為初級電壓，U2為次級電壓，I1為初級電流，I2為次級電流）1、根據需要的功率確定鐵芯截面積的大小 S=1.25=1.2580 11.2cm2 2、求每伏匝數 o=45/11.2=4.02匝 3、求線圈匝數 初級 1=U1o=220X4.02=

2、884.4匝 次級 2=1.05 U2o =1.05X45X4.02189.9匝 4、求一、二次電流 初級 I1=P/U1=80/2200.36A 次級 I2=P/U2=80/451.78A 5、求導線直徑 初級 d1=0.72 (根號I1）=0.720.36 0.43mm 次級 d2=0.72 (根號I2）=0.721.78 1.28mm注：此為理論計算值，實際繞制可根據結果改變各值。本人繞制線徑均大于理論值， 扎數比變為88：20使用時并無異常。單相小型變壓器簡易計算方法 1、根據容量確定一次線圈和二次線圈的電流 I=P/U I單位A、P單位vA、U單位v. 2、根據需要的功率確定鐵芯截面

3、積的大小 S=1.25P（注：根號P） S單位cm2 3、知道鐵芯截面積(cm2)求變壓器容量 P=(S/1.25)2（VA） 4、每伏匝數 o=45/S （注：45為系數，下文提到） 5、導線直徑 d=0.72I (根號I） 6、一、二次線圈匝數 1=U1o 2=1.05U2 （注：考慮損耗，次級扎數要稍大些，1.05亦可改變）· 鐵芯的選擇根據自己需要的功率選擇合適的鐵芯是繞制變壓器的第一步。如果鐵芯（硅鋼片）選用過大，將導致變壓器體積增大，成本升高，但鐵芯過小，會增大變壓器的損耗，同時帶負載能力變差。為了確定鐵芯尺寸，首先要算出變壓器次級的實際消耗功率，它等于變壓器次級各繞組電

4、壓、負載電流的乘積之和。如果是全波整流變壓器，應以變壓器次級電壓的1/2計算。次級繞組消耗功率加入變壓器本身損耗功率，即為變壓器初級視在功率。一般次級繞組功率在10w以下的變壓器，其本身損耗可達次級實際消耗功率的3050%，其效率僅為5070%。次級繞組功率在30W以下損耗約2030%，50W以下損耗約1520%，100w以下損耗約1015%，100W以上損耗約10%以下，上述損耗參數是關于普通插片式變壓器的。如果按照R型變壓器、c型變壓器、環形變壓器的順序，損耗參數依次減小。根據上述計算的變壓器初級總功率可以選定鐵芯。鐵芯面積S=a×b（cm2）. 如附圖所示：變壓器視在功率與s的

5、關系用下述經驗公式選用：s=KP1為變壓器初級總視在功率，單位為：VA（伏安），s為應選鐵芯截面積，K為一系數，隨變壓器P1大小不同選用不同的K值。同時考慮到硅鋼片之間的絕緣漆、空隙的影響，K與P1關系為：P1 ：K值：10VA以下22.250VA以下21.5100VA以下1.51.4 · 每伏匝數計算選定鐵芯s以后。再確定每伏匝數，以使繞制的變壓器有臺理的激磁電流。常用的經驗公式為：N=（4055）/S，N為每伏匝數。根據不同質量的硅鋼片選取系數4055。比較高級的高硅鋼，用眼觀察表面有鱗片結晶.且極脆，只彎折12次即斷裂，斷處參差不齊系數取為40硅鋼片表面光潔，彎折45次仍不易斷

6、，斷面為整齊直線系數取50以上求出每伏匝數后乘以220V即為初級匝數，乘以次級要求電壓數即為次級各繞組匝數。因為導線有電阻，電流流過時會有電壓降，求出的次級匝數應增加510%（根據負載電流選擇，電流大者可增加較大比例）。· 導線直徑的選擇 根據各繞組負載電流的大小，選擇不同直徑的漆包線。可用下列經驗公式求出：d=0.8， （0.8為系數，取值不同，上例采用0.72。深入理解高頻還要考慮 穿透深度公式：d=66.1/（f）1/2）單位：A. d（導線直徑）mm。· 繞制方法及注意事項由于現在的漆包線絕緣強度大幅度提高，因此對50W以下的小功率變壓器大多采用阻燃塑料骨架疊繞法，

7、但必須選用高強度漆包線，且繞制時仍應逐圈排線，嚴禁大幅度斜跨，以免增大導線間電位差。對50W以上的變壓器，由于每伏匝數減少，導線間電壓差較高，最好采取每層墊絕緣紙（0.05mm厚的電纜紙、牛皮紙）的方法，在繞制中應絕對避免上層導線滑入下層。各繞組間絕緣應視繞組電壓決定。初次級之間應墊4層以上0.1mm的電纜紙，忌用不干膠膠帶。上述疊繞法的小功率變壓器，如果次級有兩組以上繞組，每組之間也應用兩層電纜紙絕緣。如果變壓器是用在音響或視聽器材中.在多層繞制法中初次級之間應墊入靜電屏蔽層。繞好后.插硅鋼片也需注意、必須插緊，以避免產生電磁噪音。無論雙E形還是EI形，其端口要緊密接觸.宜交叉插，不能有空隙

8、。最后的45片可從中間插入，以免損壞線包。然后進行烘干、浸漆。對50W以下的變壓器可采取內熱法烘干。方法是：將變壓器所有次級繞組短路，與60100W/220V燈泡串聯接入市電，使其自動升溫。燈泡越大溫度越高，但在密閉狀態下，使其溫度在80度以下較安全。電源變壓器簡易設計電源變壓器是低頻變壓器. 本文介紹的方法適合50Hz一千瓦以下普通交流變壓器的設計. (1) 電源變壓器的鐵心. 它一般采用硅鋼片. 硅鋼片越薄,功率損耗越小,效果越好.整個鐵心是有許多硅鋼片疊成的,每片之間要絕緣.買來的硅鋼片, 表面有一層不導電的氧化膜, 有足夠的絕緣能力.國產小功率變壓器常用標準鐵心片規

9、格見后續文章.(2) 電源變壓器的簡易設計.設計一個電源變壓器,主要是根據電功率選擇變壓器鐵心的截面積,計算初次級各線圈的圈數等.所謂鐵心截面積是指硅鋼片中間舌的標準尺寸和疊加起來的總厚度b的乘積.如果電源變壓器的初級電壓是U1,次級有n個組,各組電壓分別是U21,U22,U2n, 各組電流分別是21, 22, 2n,.計算步驟如下: 第一步,計算次級的功率P2.次級功率等于次級各組功率的和,也就是 P2 =U21*I21+U22*I22+U2n*I2n. 第二步, 計算變壓器的功率P.算出P2后.考慮到變壓器的效率是,那么初級功率P1=P2/,一般在0.80.9之間.變壓器的功率等于初,次級

10、功率之和的一半,也就是P=(P1+P2)/2 第三步, 查鐵心截面積.根據變壓器功率,由式(2.1)計算出鐵心截面積S,并且從國產小功率變壓器常用的標準鐵心片規格表中選擇鐵心片規格和疊厚.第四步, 確定每伏圈數N.根據鐵心截面積S和鐵心的磁通密度B,由式(2.2)得到初級線圈的每伏圈數N.鐵心的B值可以這樣選取: 質量優良的硅鋼片,取11000高斯（高斯定理）;一般硅鋼片,取10000高斯;鐵片,取7000高斯.考到導線電阻的壓降, 次級線圈每伏圈數N'應該比N增加5%10%,也就是N'在1.05N1.1N之間選取. 第五步,初次級線圈的計算.初級線圈N1=N*U1.次級線圈N

11、21=N'*U21,N22=N'*U22 ,N2 =N'*U2n. 第六步, 查導線直徑.根據各線圈的電流大小和選定的電流密度,由式(2.3)可以得到各組線圈的導線直徑.一般電源變壓器的電流密度可以選用3安/毫米? 第七步, 校核. 根據計算結果,算出線圈每層圈數和層數,再算出線圈的大小,看看窗口是否放得下.如果放不下,可以加大一號鐵心,如果太空,可以減小一號鐵心.采用國家標準GEI鐵心,而且舌寬和疊厚的比在1:11:1.7之間, 線圈是放得下的.各參數的計算公式如下: ln(S)=0.498*ln(P)+0.22 (2.1) ln(N)=-0.494*ln(P)-0.

12、317*ln(B)+6.439(2.2) ln(D)=0.503*ln(I)-0.221(2.3) 變量說明:P: 變壓器的功率. 單位: 瓦(W) B: 硅鋼片的工作磁通密度. 單位: 高斯(Gs) S: 鐵心的截面積. 單位: 平方厘米(cm2） N: 線圈的每伏圈數. 單位: 圈每伏(N/V) I: 使用電流. 單位: 安(A) D: 導線直徑. 單位: 毫米(mm) GEI鐵心規格 鐵心片 鐵心規格 尺 寸(mm) 中間舌片凈截面積(cm2) 型 號 a*b c H h L 鐵心片厚0.2mm 鐵心片厚0.3mm 變壓器的鐵心與繞組 為減小交變磁通在鐵心中所引起的渦流損耗,鐵心一般用厚

13、為0.35-0.5mm的硅鋼片疊裝而成;并且在硅鋼片兩面涂以絕緣漆.信號變壓器還采用坡莫合金作鐵心.硅鋼片有熱軋和冷軋兩種. 熱軋硅鋼片的工作磁通密度一般取0.9-1.2T,鋼片常沖成"III"形,疊裝成鐵心.繞組套在中間的鐵心柱上. 冷軋硅鋼片的導磁性能比熱軋好,它的工作磁通密度允許達到1.8T,所以鐵心體積可以縮小.它的導磁有方向性, 順著輾軋方向的導磁性能好,故通常將冷軋硅鋼片卷成環形鐵心,然后切成兩 半C形, 將繞組分別套在鐵心柱上以后, 再將兩半鐵心粘成整體. 變壓器的繞組由原邊繞組和副邊繞組組成.原邊繞組接輸入電壓,副邊繞組接負載.原邊繞組只有一個,副邊繞組為一

14、個或多個.原副邊繞組套裝在同一鐵心柱上.套在兩個鐵心柱上的原邊繞組或副邊繞組可分別相互串聯或并聯.附:變壓器原副邊繞組要套在同一鐵心柱的原因 把原副邊繞組套在同一鐵心柱上時,由于原副邊繞組緊挨在一起(間隙實際上很小,它等于原副邊繞組之間絕緣紙的厚度)部分漏磁通在空氣中的路徑大受限制,因此漏磁通小.而邊繞組沒有套在原邊繞組上時,漏磁通在空氣中可以自由經過,無空間限制,因此在同樣的磁勢下漏磁通就大. 將原副邊繞組套在一起的合理之處即在于漏抗壓降小,對變壓 器運行有利.因為變壓器副邊電壓是隨副邊電流變化而變化的,減小原副邊的漏阻抗就可以減小電壓變化.為了使變壓器副邊電壓比較穩定,總是設法減小變壓器的

15、漏抗. 如果把變壓器的原副邊繞組分開放置, 則漏抗將大大增加,以致負載變動時副邊電壓變化很大, 這樣的變壓器就不能滿足使用上 的要求. 變壓器的規格參數與使用使用變壓器首先要弄清并嚴格遵守制造廠提供的銘牌數據,以避免因使用不當而不能充分利用,甚至損壞.變壓器銘牌上的主要額定數據有: · 額定電壓U1和U2 原邊額定電壓U1是指原邊繞組上應加的電源電壓(或輸入電壓),副邊額定輸出電壓U2通常是指原邊加U1時副邊繞組的開路電壓.使用時原邊電壓不允許超過額定值(一般規定電壓額定值允許變化±5%).考慮有載運行時變壓器有內阻抗壓降,所以副邊額定輸出電壓U2應較負載所需的額定電壓高5

16、-10%.對于負載是固定的電源變壓器, 副邊額定電壓U2有時是指負載下的輸出電壓. 附:輸入電壓不能超過額定電壓的原因 變壓器中主磁通和激磁電流的關系稱為鐵心的磁化曲線,它是一條具有飽和特性的非線性曲線.當主磁通小于額定電壓時對應的主磁通時, 磁化曲線近似為線形;超過此值后,主磁通就逐漸趨向飽和.此時,如果再增加磁通, 即增加U1,則電流就會急劇增加,這樣變壓器就會因過熱而馬上燒毀.因此,在使用變壓器時,必須注意變壓器的額定電壓和電源電壓要一致.· 額定電流I1和I2 額定電流是指變壓器按規定的工作時間(長時連續工作或短時工作或間歇斷續工作)運行時原副邊繞組允許通過的最大電流,是根據

17、絕緣材料允許的溫度定下來的.由于銅耗,電流會發熱.電流越大,發熱越厲害,溫度就越高.在額定電流下,材料老化比較慢.但如果實際的電流大大超過額定值,變壓器發熱就很厲害,絕緣迅速老化,變壓器的壽命就要大大縮短. · 額定容量S 額定容量是視在功率,是指變壓器副邊額定電壓和額定電流的乘積.它不是變壓器運行時允許輸出的最大有功功率,后者和負載的功率因數有關.所以輸出功率在數值上比額定容量小. · 額定頻率 使用變壓器時,還要注意它對電源頻率的要求.因為在變壓器中,在設計變壓器時,是根據給定的電源電壓等級及頻率來確定匝數及磁通最大值的. 如果亂用頻率, 就有可能變壓器損壞.例如一臺設

18、計用50Hz,220V電源的變壓器,若用25Hz,220V電源,則磁通將要增加一倍,由于磁路飽和,激磁電流劇增,變壓器馬上燒毀.所以在降頻使用時,電源電壓必須與頻率成正比地下降.另外,在維持磁通不變的條件下,也不能用到400Hz,1600V的電源上.此時雖不存在磁路的飽和問題,但是升頻使用時耐壓和鐵耗卻變成了主要矛盾.因為鐵耗與頻率成1.5-2次方的關系.頻率增大時, 鐵耗增加很多. 由于這個原因, 一般對于鐵心采用0.35mm厚的熱軋硅鋼片的變壓器,50Hz時的磁通密度可達0.9-1T,而400Hz時的磁通密度只能取到0.4T.此外變壓器用的絕緣材料的耐壓等級是一定的,低壓變壓器允許的工作電

19、壓不超過300-500V. 所以在升頻使用時,電源電壓不能與頻率成正比的增加, 而只能適當地增加. 高頻逆變器的變壓器線圈繞制方法簡單高頻逆變器的繞制方法：首先用紙盒或塑料片根據鐵芯面積做一個線圈架.然后在線圈架上繞線圈.先繞初級,初級繞好后,用電容器紙或牛皮紙繞三層,做為初次級的絕緣,再繞次級,次級兩個54圈（這個變壓器輸入是220伏，輸出是雙27V）按照這樣可以得出每圈是0.5V，也就是初級是440圈繞成的.次級繞好后再繞二層電容器紙或牛皮紙與鐵芯絕緣.然后插鐵芯,可以三片鐵芯一起交叉插.鐵芯插好后通電試驗,如果電壓符合要求,澆絕緣漆烘干.線圈的層與層之間可用電容器紙或牛皮紙絕緣.初級用薄

20、紙.也可不用.本人用此方做過好多變壓器.運行效果良好.高頻逆變器變壓器的制作:可根據自己的需要選用一個機床用的控制變壓器.我用的是100W的控制變壓器.將變壓器鐵芯拆開,再將次級線圈拆下來.并記錄下每伏圈數.然后重新繞次級線圈.用1.35mm的漆包線,先繞一個22V的線圈,在中間抽頭,這就是主線圈.再用0.47的漆包線線繞兩個4V的線圈為反饋線圈,線圈的層間用較厚的牛皮紙絕緣.線圈繞好后插上鐵芯.將兩個4V次級分別和主線圈連在一起,注意頭尾的別接反了.可通電測電壓.如果4V線圈和主線圈連接后電壓增加說明連接正確,反之就是錯的.可換一下接頭.這樣變壓器就做好了. 高頻逆變器電阻的選擇:兩個與4V

21、線圈串聯的電阻可用電阻絲制作.可根據輸出功率大小選擇電阻的大小,一般的幾個歐姆.輸出功率大時,電阻越小,偏流電阻用1W的300歐姆的電阻.不接這個電阻也能工作.但由于管子的參數不一致有時不起振,最好接一個. 三極管的選擇:每邊用三只3DD15并聯.共用六只管子.電路連接好后檢查無錯誤,就可以通電調整了. 接上蓄電池,找一個100W的白熾燈做負載.打開開關,燈泡應該能正常發光.如果不能正常發光,可減小基極的電阻.直到能正常發光為止.再接上彩電看能否正常啟動.不能正常啟動也是減小基極的電阻.調整完畢后就可以正常使用了.我的高頻逆變器和充電器做在了一個機殼內,輸出并聯在了家里的交流電源上.并安裝上了

22、繼電器,停電時可自動切換為逆變器供電,并切斷外電路,來電時自動接上交流電切斷逆變器供電并轉入充電狀態.如果沒有停電來電狀態指示燈的話，停電來電時無感覺. 繞制變壓器的簡單方法繞制變壓器的方法相對比較簡單： 首先確定你的變壓器功率例如瓦，先到電器市場去購買繞變壓器用的鐵芯那利有適合你適用的各種變壓器鐵心這一步很重要在變壓器的面積確定后就要決定鐵心的厚度這里所說的面積主要是指鐵心的中間部分的寬度我們叫它舌寬，鐵心的面積等于舌寬乘以厚度具體計算方法為：先計算每伏所需要的匝數公式為：4.5乘以10的五次方再除以（鐵心的磁通密度X鐵心的截面積）鐵心的磁通密度是要憑經驗來判斷的一般在1000至20000高

23、斯左右，取一片鐵心用手上下來回的折以下，如比較脆容易折斷磁通密度就比較高，質量就比較好大約在15000至20000左右 接下來根據電壓計算匝數，只要每伏匝數乘以電壓就是了計算初級220伏，然后計算次極燈絲，接下來計算屏極電壓 然后就是要具體的繞制了，在繞之前先要做一個線圈的模具，是用硬紙板和膠粘接出來的中間一個方形的筒子大小和鐵芯的外徑一樣（和舌寬與厚度一樣），以便繞好了后將鐵心一片一片的放進硬紙殼兒但應該記住鐵心在紙殼兒里邊是交叉的放進去的目的是為了變壓器制作完成后使用時鐵芯漏磁少點兒 還應注意再繞制線圈時一般是先繞出及220伏的再繞制屏極的，最后繞制燈絲的另外還要根據它們各個線圈的具體需要

24、電流強度來選擇漆包線的線徑 還應注意的是在繞制線圈時必須一圈一圈一層一層的密繞不能夠亂繞盡管我們現在的漆包線的耐壓強度都很高不太會出現匝間短路的現象但密繞的目的主要是為了能夠有效地減少經整流后的赫茲交流聲如果能夠在初級和次極之間多繞一層隔離層就更好了隔離層也使用漆包線任意線經只繞一層只接一端而且是直接接地另一端空著也可以降低交流聲還要指出的是在初級和次極之間是要使用普通的紙繞上兩層為的是把初級和次級進行隔離開來以防觸電 最后一道手續是全部繞制完成后先進行通電試驗，用萬用表測量一下各個繞組的輸出電壓是否準確再確定無誤后再進行一道手續：將變壓器整體放入容器中倒入絕緣清漆，并使其浸透然后放在爐子邊或

25、是烤箱中烤干這樣在工作時鐵心就不會因為固定不好而發出振動的翁嗡聲如同老的那種日光燈整流器發出的聲音 怎么樣，現在知道變壓器是怎樣繞制了吧動手試試吧。電源變壓器計算（實例說明）電源變壓器計算 高壓輸出：260V，150ma ； 燈絲1：5V，3A； 燈絲2：6.3v，3A 中心處抽頭； 初、次級間應加有屏蔽層。 根據他的要求鐵芯型號采用“GEIB一35”。 計算如下： · 計算變壓器功率容量（輸入視在功率）： P （1.4×高壓交流電壓×電流燈絲1電壓×電流燈絲2電壓×電流）/ 效率（1.4×260×0.155×36

26、.3×3）/ 0.9 （54.61518.9）/ 0.9 98.33VA · 計算原邊電流 I11.05×P / 2200.469A · 按照選定的電流密度（由計劃的連續時間決定），選取漆包線直徑。 如按照3A/mm2計算：D0.65× （0.65×電流的開方） 并規整為產品規格里有的線徑（可查資料）： 選定： 原邊直徑D10.45mm 高壓繞組直徑D20.25mm 燈絲繞組直徑D3D41.12mm (4） 鐵心截面面積 S01.25（P）1.25×9812.5CM2（5）鐵心疊厚： 根據他的要求鐵芯型號采用“GEIB一35

27、”， 查到：舌寬35MM3.5CM 則：疊厚12.5 / 3.5 3.6CM 一般地（疊厚/舌寬）在12之間是比較合適的。 （6）鐵心有效截面積： S1舌寬×疊厚 / 1.1 11.454 CM2 （7） 計算每伏匝數 計算式：每伏匝數n（45000）/（B×S1） 其中 B1000012000（中等質量硅鋼片，如原先上海無線電27廠產品鐵心） 或15000（Z11等高質量硅硅片） 或8000（電動機用硅鋼片）。 S1：鐵心有效截面積，等于（舌寬×疊厚）/1.1假定是中等質量鐵心，并且保守點，取B10000 則： n450000 / B×S1 = 450

28、000 /（10000×11.454） 3.93 (T / V )（8）計算每組匝數 原邊圈數：N1220n220×3.93×0.95822（T） 副邊高壓：N2260×1.05×n1073（T）這是一半，還要再×22146T。燈絲1（5V）： N35×1.05×n21（T） 燈絲2（6.3V）：N36.3×1.05×n 26（T） （10）計算每層可繞圈數（窗口高度兩端要留下3MM）： 查得該鐵心窗口高度h61.5mm， 查表得知：選用的漆包線帶漆皮最大外徑 D1Max0.51mm D2Max

29、0.30mm D3Max1.23mm D4Max1.23mm 按照 每層可繞：N （h0.52×3）/（K×DMax）計算 （分子的含義是：由h61.5mm可繞線寬度為61.50.52×355mm） （分母是排線系數K×最大外徑DMax，對于初學者，小于0.3的線K1.20，0.30.8的線K1.15，大于0.8的線K=1.10。如您已經有較好的繞線經驗，K可以105102） 代入上述數據得到： 原邊每層可繞：94圈 高壓每層可繞：154圈燈絲每層可繞：39圈（最后有討論）。 （也可以直接查“每厘米可繞圈數表”得到） （11）各繞組的層數 前面已經算出各

30、組圈數則，則各繞組的層數： 原邊822/ 948.74，取9層 高壓2146/15413.94，取14層 燈絲1：1層， 燈絲2：1層。 （12）絕緣設計 骨架，用1MM厚紅鋼紙，外加0.15MM覆膜青殼紙1層0.08MM電纜紙1層； 原邊繞組墊紙用0.08MM電纜紙； 副邊高壓繞組墊紙用0.05MM電纜紙； 組間絕緣用0.08MM電纜紙1層0.15MM覆膜青殼紙2層0.08MM電纜紙1層； （繞組外絕緣同組間絕緣） （13）計算線包（壓實的）厚度： （10.15+0.08） （骨架及內層絕緣） （9×0.518×0.08） （原邊繞組） （0.08×20.15&

31、#215;2） （組間絕緣1） （隔離層，如可能用0.05銅箔，如無，就用與高壓繞組同直徑的線繞一層代） （0.08×20.15×2） （組間絕緣2）（14×0.3013×0.05）（高壓繞組） （0.08×20.15×2） （組間絕緣3） （1.23） （燈絲1） （0.08×20.15×2） （組間絕緣4） （1.23） （燈絲2） （0.08×20.15×2） （線包外間絕緣） 1.235.230.460.300.464.850.461.230.461.230.46 16.37mm （14

32、）檢驗“蓬松系數” 蓬松系數鐵片窗口寬度 / 線包（壓實的）厚度 “蓬松系數”一般可以在1.21.3間，蓬松系數小者要注意繞的十分緊才行，蓬松系數過大說明選的鐵心規格大了，要重選重算。對于經驗不多的初學者，不妨以1.31.35進行檢驗。不然可能繞完了發現裝不進鐵片。檢驗： 蓬松系數22 / 16.37 1.34 。（15）修正方案： 燈絲繞組可以選用0.8nn直徑漆包線2根并繞（0.80線最大外徑0.89，每層可繞54圈，6.3V繞組26×2，剛好可以繞下）。這樣導線可以分布開來不至于只有半邊，繞出來的線包就比較平整。還可以減小繞組厚度。 這時， 計算線包（壓實的）厚度： 1.235

33、.230.460.300.464.850.460.890.460.890.46 15.69mm 蓬松系數22 / 15.69 1.41 這就非常之寬松了，說明選的鐵心規格大了，利用手頭現有鐵心當然可以。（16） 當然，也可以選用2.5A/mm2的電流密度。 如何自制環形變壓器家用功放機大都采用環形變壓器供電。環形變壓器有漏磁小、轉換效率高、頻率響應寬等特點，可以提高功放機音質。如果環形變壓器燒壞，又買不到原配型號來替換，那只有采取手工繞制的方法來復制。 下面介紹手工繞制的方法。 · 拆除舊繞組用剪刀將絕緣紙剪破后即露出變壓器的次級繞組，次級繞組線徑通常較粗，在實際維修中極少見到有燒壞

34、的情況，因其匝數不太多，故可一匝一匝地拆了以便統計匝數。多個次級繞組均可采取類似方法邊拆邊計匝數。初級繞組線徑較細，燒壞的情況較常見。由于初級繞組的匝數多在千匝以上，加之絕緣材料被燒熔后附著于線匝上，若仍采用上述方法來統計匝數，顯然是很麻煩的。快速處理方法是：用剪刀沿圓周上 中心線將初級統組線圈一層層剪斷，然后將剪斷的線圈剝離鐵心，再數出根數即得總匝數。 · 對環形鐵心進行絕緣處理 環形變壓器的鐵心通常用優質高導磁率硅鋼帶卷制而成。當初級線圈燒壞后，浸有絕緣漆的環形鐵心的絕緣層同時會不同程度地受損，在重新繞線圈前應進行浸漆處理。方法是：將環形鐵心浸在絕緣漆中，數分鐘后取出晾干，再在烘

35、箱中烘干。然后在內外圓周上各粘貼一層膠帶，再將玻璃紙劃成寬約2cm的條狀，將鐵心包裹卷繞一層，并用雙面膠帶粘連接頭。 · 線梭制作 為了便于手工操作，必須制作一種專用的繞線線棱。筆者設計了一種“工”字形的線梭，如圖2所示。它可用塑料薄片或不銹鋼薄片加工而成，可取為單股線匝周長的8倍左右，寬度小于環形鐵心內徑2cm左右。這樣的線核不僅穿繞方便，還可減少穿繞次數。顯然，漆包線在線梭上繞一圈的長度為單股線匝周長的 8×216倍，若采用雙線并繞，線梭上每一圈漆包線就可在環形鐵心上繞32匝。以影皇AV228專業功率放大器為例，其環形變壓器初級線圈為 1068T。雙線并繞為534T，因

36、而在線梭上繞534÷I634圈漆包線就夠用了。 · 繞制線圈 先繞初級繞組，取和原線徑相近的優質高強度漆包線，雙線并繞在“工”字形線梭上，圈數滿足要求后剪下。將雙線頭用雙面膠粘附在環形鐵心的外圓周上，使線梭在環形鐵心的內孔中穿繞，如圖3所示。一層線圈繞好后，刷上一層絕緣漆（有利于線匝定位及絕緣），并用玻璃紙包上一層，再繞第二層線圈。繞好后，將兩線圈的頭尾相接使其串聯，另兩根線頭用軟皮線焊接引出，并做好絕緣。在初級統組上加一層層間絕緣紙后再繞次級繞組，繞制方法與初級繞組繞法類同。 當所有繞組繞制完畢后，將環形變壓器放入恒溫箱中烘烤一段時間，以使絕緣漆干燥。再在最外層用一層較厚

37、的絕緣紙包好，環形變壓器就制作完成了。 環形變壓器的手工繞制法 家用功放機大都采用環形變壓器供電。環形變壓器有漏磁小、轉換效率高、頻率響應寬等特點，可以提高功放機音質。如果環形變壓器燒壞，又買不到原配型號來替換，那只有采取手工繞制的方法來復制。下面介紹手工繞制的方法。 互拆除舊繞組 用剪刀將絕緣紙剪破后即露出變壓器的次級繞組，次級繞組線徑通常較粗，在實際維修中極少見到有燒壞的情況，因其匝數不太多，故可一匝一匝地拆了以便統計匝數。多個次級繞組均可采取類似方法邊拆邊計匝數。初級繞組線徑較細，燒壞的情況較常見。由于初級繞組的匝數多在千匝以上，加之絕緣材料被燒熔后附著于線匝上，若仍采用上述方法來統計匝

38、數，顯然是很麻煩的。快速處理方法是：用剪刀沿圓周上中心線將初級統組線圈一層層剪斷，然后將剪斷的線圈剝離鐵心，再數出根數即得總匝數。開剪方法如圖所示。 2對環形鐵心進行絕緣處理 環形變壓器的鐵心通常用優質高導磁率硅鋼帶卷制而成。當初級線圈燒壞后，浸有絕緣漆的環形鐵心的絕緣層同時會不同程度地受損，在重新繞線圈前應進行浸漆處理。方法是：將環形鐵心浸在絕緣漆中，數分鐘后取出晾干，再在烘箱中烘干。然后在內外圓周上各粘貼一層膠帶，再將玻璃紙劃成寬約2cm的條狀，將鐵心包裹卷繞一層，并用雙面膠帶粘連接頭。 3線梭制作 為了便于手工操作，必須制作一種專用的繞線線棱。筆者設計了一種“工”字形的線梭，如圖2所示。

39、它可用塑料薄片或不銹鋼薄片加工而成，可取為單股線匝周長的8倍左右，寬度小于環形鐵心內徑2cm左右。這樣的線核不僅穿繞方便，還可減少穿繞次數。顯然，漆包線在線梭上繞一圈的長度為單股線匝周長的8×216倍，若采用雙線并繞，線梭上每一圈漆包線就可在環形鐵心上繞32匝。以影皇AV228專業功率放大器為例，其環形變壓器初級線圈為1068T。雙線并繞為534T，因而在線梭上繞534÷I634圈漆包線就夠用了。 4.繞制線圈 先繞初級繞組，取和原線徑相近的優質高強度漆包線，雙線并繞在“工”字形線梭上，圈數滿足要求后剪下。將雙線頭用雙面膠粘附在環形鐵心的外圓周上，使線梭在環形鐵心的內孔中穿

40、繞，如圖3所示。一層線圈繞好后，刷上一層絕緣漆（有利于線匝定位及絕緣），并用玻璃紙包上一層，再繞第二層線圈。繞好后，將兩線圈的頭尾相接使其串聯，另兩根線頭用軟皮線焊接引出，并做好絕緣。在初級統組上加一層層間絕緣紙后再繞次級繞組，繞制方法與初級繞組繞法類同。 當所有繞組繞制完畢后，將環形變壓器放入恒溫箱中烘烤一段時間，以使絕緣漆干燥。再在最外層用一層較厚的絕緣紙包好，環形變壓器就制作完成了。一臺好的功放必須有一只好的電源變壓器，這已經是業內的共識。但是選用什么樣的變 壓器才能使功放的聲音更符合你的口味，對于不少初級diy愛好者來說，也許并不是很清楚。本文簡述幾種常用電源變器，希望能夠對喜歡焊機初

41、入此道的發燒友有所幫助。 變壓器的出現已經有100多年的歷史了，六十年代以前，世界上普遍使用的變壓器鐵芯 結構為e形或c形，截面為矩形，采用插片式或中間切割工藝制造，鐵芯的質量和一致性都很 差。變壓器的電性能參數難以得到提高。隨著科學技術的進步，變壓器鐵芯的結構經過了幾 次大的改進。變壓器鐵芯材料也由熱軋低硅片發展到熱軋高硅片、冷軋取向硅片、非晶態合 金片等。電磁性能參數也有了較大的提高。 在功放中最為常見的電源變壓器為ei型、環型，其次為雙柱型、r型、c型。 ei型（見圖一）是最為常用和多見的，結構簡單.它的優點是加工制作容易繞制方便，成 本低廉，抗飽和性能好。缺點為漏磁大、同功率下的體積重

42、量偏大，轉換效率相對較低。ei型變壓器在音色上的聲音走向為厚重濃郁、溫暖醇和，音場層次、細節解析力一般。 當采用特殊的分層分段繞制方法后（既所謂的發燒繞制法），在細節和解析力上有顯著提 高，而且高頻的幼細延伸感也非常出色，有別于其他類型的電源變壓器。如果在使用過程中再針對其缺點增加部分輔助改良措施，例如增加屏蔽罩，采用優質鐵芯和無氧銅線，科學合理的繞制方法等，這一最原始古老的電子器件，仍是非常出色的。許多世界名機例如麥精圖等一直在堅持沿用這一傳統的元器件。經典的膽機制作也一直在沿用它。適合聽音口味上喜歡“唯美”的diy愛好者選用。 筆者在使用ei型變壓器時，喜歡自己繞制。采用敷銅板制作特殊的具

43、有屏蔽作用的骨 架，初級繞組與次級繞組分成上下相互屏蔽、獨立的兩段繞制。采用這種方法繞制的變壓器具有隔離變壓器的功效，而沒有另外搭配隔離變壓器對聲音造成的負面影響。聽感上層次、 細節、音場、定位都要明顯 好過常規同軸繞制的ei型變壓器。感興趣的愛好者不妨實驗一下。由于這種方法磁耦合不如 常規變壓器的效率高，因此在較大功率功放上使用時，要注意適當增大鐵芯截面積來補償。適合于要求輸出功率不是很大的功放使用。 環型變壓器（圖二）是c型變壓器之后開發出來的品種，磁路短，效率高，銅損與鐵損均 小于ei型變壓器，體積和重量小，安裝使用方便。缺點為制作費用相對較高，抗直流飽和性 能差。環型變壓器在音色走向上

44、為清爽亮麗、剛勁，音場層次、細節解析力、速度感優于ei型。但在中頻的厚聲溫暖感上要遜色于ei型。由于環型變壓器具有一些優異的性能特點，因此被廣泛的應用于各種檔次的功放之中。但是由于環型變壓器的抗直流飽和性能差，極易產生雜音干擾，因此在一些頂級功放中的應用又受到一定限制，尤其是一些純a類功放。近年來由于技術的進步，環型變壓器的這一先天缺點已經逐步得到改善，在國外的一些高檔功放上環型變壓器的身影又多了起來。 r型變壓器（圖三）是九十年代后開發出來的一種性能更為優秀的品種。是由日本北村機電株式會社社長北村文男發明的。r型變壓器具有環型變壓器的所有優點： 1，漏磁極小，僅為ei型變壓器的1/10、c型

45、變壓器的1/5左右。 2，損耗小，溫升低，相同功率下溫升只有ei型變壓器的1/2。 3，頻率特性好：r形變壓器在中頻（400hz）工作時顯示出極小的空載電流和空載損 耗，其數量 級甚至可以達到工作在50hz時的量值；r形變壓器在音頻范圍內工作時， 顯出優于其他任何類形變壓器的幅頻性好：電壓波形失真度0.2%,頻率響應1db。r型變 壓器的缺點同環型變壓器一樣，抗直流飽和性能差！其次就是目前的市場價格還比較昂貴， 相同功率下其價格是ei型的一倍，比環型的要貴出1/3多。 r型變壓器聲音非常飽滿堅實，樂器質感很好，有著比環型變壓器更為出色的解析力和 瞬變。低頻有著比其他變壓器更為清晰的層次表現。但

46、聲音偏冷艷，聲底淡一些，中頻也相 對薄一點。低頻的量感相對于同功率的環型變壓器來說似乎少一些。下潛深度也有所不及。同時r型變壓器由于結構上的生理缺陷，抗直流飽和性能也更差。以上對各類型變壓器的聲音評價只是一般情況下的大概走向，但是經過特殊設計和制作的變壓器，其聲音特點也是完全可以改變的，國內已經有廠家早就開始了這方面的研究實驗，象山西省機電設計研究院聲達電器廠等。 還有其他幾種形式的變壓器，例如c型、雙柱型等，由于在功放中少有采用，這里就不 敘述了。業余制作功放時，經常遇到變壓器功率的選取問題，按照常規計算出來的數據是沒 有問題的，但實際應用時由于音質校音的需要，往往要比實際的計算值大很多。那

47、么到底選取多大功率的變壓器合適呢？我個人認為如果選用環型變壓器的話，最好大于總輸出功率的三倍以上為好，可以放寬到6-10倍。例如krell fpb300功放（圖四），每聲道輸出動態甲類300w，內部使用了一個五千瓦的環型變壓器。如果選用ei型變壓器的話，由于不易飽和，以及聲音調校上的原因，相對的可以放寬對功率的要求。r型的可參照環5環形變壓器的設計計算 通過設計一臺50Hz石英燈用的電源變壓器，其初級電壓U1=220V，次級電壓U2=11.8V，次級電流I2=16.7A，電壓調整率U7，來說明計算的方法和步驟。 · 計算變壓器次級功率P2 P2=I2U2=16.7×11.8

48、=197VA(5) · 計算變壓器輸入功率P1（設變壓器效率=0.95）與輸入電流I1 式中：K系數與變壓器功率有關，K=0.60.8，取K=0.75； 根據現有鐵心規格選用鐵芯尺寸為：高H=40mm，內徑Dno=55mm，外徑Dwo=110mm。 式中：f電源頻率（Hz），f=50Hz；B磁通密度（T）,B=1.4T。 N2=N20·U2=3.23×11.8=38.1匝，取N2=38匝。 6）選擇導線線徑 繞組導線線徑d按式(10)計算 式中：I通過導線的電流（A）； j電流密度，j=2.53A/mm2。 當取j=2.5A/mm2時代入式(10)得 用兩條d=2

49、.12mm（考慮絕緣漆最大外徑為2。21mm）導線并繞。因為2.94導線的截面積Sd2=6.78mm2，而d=2.12mm導線的截面積為3.53mm2兩條并聯后可得截面積為：2×3.53=7.06mm2，完全符合要求且裕度較大。 6環形變壓器的結構計算環形變壓器的繞組是用繞線機的繞線環在鐵心內作旋轉運動而繞制的，因此鐵心內徑的尺寸對加工過程十分重要，結構計算的目的就是檢驗繞完全部繞組后，內徑尚余多少空間。若經計算內徑空間過小不符合繞制要求時，可以修改鐵 心尺寸，只要維持截面積不變，電性能也基本不變。 已知鐵心內徑Dno=55mm，圖7中各絕緣層厚度為to=1.5mm，t1=t2=1m

50、m。· 計算繞完初級繞組及包絕緣后的內徑Dn2 計算初級繞組每層繞的匝數n1 式中：Dn1鐵心包絕緣后的內徑，Dn1=Dno2t0=55(2×1.5)=52mm； kp疊繞系數，kp=1.15。 則初級繞組的層數Q1為 初級繞組厚度1為 2）計算次級繞組的厚度2計算次級繞組每層繞的匝數n2，考慮到次級繞組是用2×d2=2×2.21mm導線并繞，則 可見繞完繞組后，內徑還有裕量，所選鐵芯尺寸是合適的。 7環形變壓器樣品的性能測試 為檢驗設計方法的準確性，對按設計參數制成的環形變壓器樣品進行了性能測試，結果如下。 71空載特性測試 測量電路如圖8所示。測得的

51、數據列于表4，按照表4的數據，繪出圖9所示的空載特性曲線。 從變壓器的空載特性看出設計符合要求，在額定工作電壓220V時（工作點為A），變壓器的空載電流只有13.8mA，即使電源電壓上升到240V變壓器工作在B點鐵心還未飽和，有較大的裕度。72電壓調整率測量 變壓器在空載時測得的次級空載電壓U20=12.6V，當通以額定電流I2=16.7A時，次級輸出電壓為U2=11.8V，按式（2）計算電壓調整率為變壓器電壓調整率達到U<7的指標。 73溫升試驗 用電阻法對變壓器繞組進行溫升試驗，在通電4h變壓器溫升穩定后進行測試，并按式（12）計算繞組平均溫升m。測量的數據及計算結果列于表5 從溫升

52、試驗結果看出所設計的變壓器已達到標準型溫升標準，即m<40，初次級繞組溫升基本相等，即兩繞組功耗較均衡。 74絕緣性能試驗 1）絕緣電阻 用500V搖表測試絕緣電阻，初次級繞組之間的絕緣電阻在常態下均大于100M。 2）抗電強度 變壓器初級與次級繞組之間能承受50Hz，4000V（有效值）電壓1min，而無擊穿和飛弧。限定漏電流為1mA，此項試驗證明變壓器的抗電強度達到IEC標準。8結語 環形變壓器以其優良的性能和有競爭力的性能價格比，可以預期它會在較大領域內取代傳統的疊片式變壓器，隨著環形變壓器技術性能進一步提高，它將會在電子變壓器領域中有更廣闊的應用前景變壓器磁心型式的選取原則與繞制

53、方法變壓器的磁心和結構參數，取決于在裝配中所選用的磁心型式和繞制技術。當選擇磁心時，通常其物理高度和成本是最重要的。這對于交流電網轉換器中的開關電源是十分重要的，因為通常它們是封裝在密閉的塑料盒內。當應用元件的高度允許的尺寸要求較小時，可以使用低成本的BE型或者是EI型磁心（如日本的TDK和TOKIN公司產品，或者是歐洲的PHILIPS、SIEMENS和THOMSON公司產品）。 當設計應用需要較小的磁心截面積時，可以選用BPD型的磁心產品，如果要設計多重輸出電源時，PER型磁心提供了一個大的窗口面積，它需要的匝數較少，真繞線架的可用引出腳較多。當空間不是問題時，ETD型磁心通常用于較高的功率。PQ型磁心比較昂貴，但它所占據的印制板空間較少，并且比E型磁心需要的匝數少些。對于安全絕緣要求高的場合，應選用罐型磁心、RM磁心。環型磁心通常不適合反激式開關電源變壓器使用。 反激式變壓器在繞制時，應在初級與次級之間加入絕緣措施。例如，通信技術設各必須滿足歐洲的IEC950和美國的UL1950的電氣絕緣標準的要求。這些文件同時還詳細地說明了使用于變壓器結構的絕緣系統的漏電和間隔距離。通常在變壓器初級與次級之間需要有56 mm的漏電距離（符合規范和要求）。電氣絕緣指標通常是指定電氣強度的測試，施加典型值3000 V交流高壓的時間長達60 s而不被