在本文中，我們將討論如何設(shè)計(jì)和構(gòu)建通常用于主電源的基本降壓變壓器。

介紹

這可能有助于電子愛(ài)好者根據(jù)他們的特定需求開(kāi)發(fā)和制造自己的變壓器。在接下來(lái)的幾頁(yè)中，將介紹一種簡(jiǎn)化的布局方法，以實(shí)現(xiàn)令人滿意的變壓器開(kāi)發(fā)。另一方面，設(shè)計(jì)過(guò)程可能是一些實(shí)驗(yàn)的主題。

本文中介紹的表格縮短了計(jì)算，可幫助設(shè)計(jì)人員找到合適的導(dǎo)線尺寸甚至芯層壓。此處提供專(zhuān)門(mén)相關(guān)的數(shù)據(jù)和計(jì)算，以確保設(shè)計(jì)師絕對(duì)不會(huì)被不需要的細(xì)節(jié)所困擾。

在這里，我們將專(zhuān)門(mén)討論在鐵芯周?chē)鷵碛?2 個(gè)或更多絕緣銅線繞組的變壓器。它們是：一個(gè)初級(jí)繞組和一個(gè)或多個(gè)次級(jí)繞組。

每個(gè)繞組都與其他繞組電氣隔離，但通過(guò)使用層壓鐵芯進(jìn)行磁性連接。小型變壓器具有殼式結(jié)構(gòu)，即繞組被鐵芯包圍，如圖所示。1.次級(jí)提供的功率實(shí)際上是從初級(jí)繞組傳輸?shù)?，盡管電壓電平取決于一對(duì)繞組的繞組比。

變壓器基本設(shè)計(jì)

作為變壓器設(shè)計(jì)的初始階段，必須明確表示初級(jí)和次級(jí)電壓評(píng)估以及次級(jí)安培額定值。

之后確定要采用的核心內(nèi)容：普通鋼沖壓或冷軋晶粒定向（CRGO）沖壓。CRGO具有更高的允許磁通密度和更低的損耗。

磁芯的最佳可能橫截面部分大致由以下公式分配：

核心面積：1.152 x √（輸出電壓 x 輸出電流）平方厘米。

對(duì)于具有多個(gè)次級(jí)變壓器的變壓器，需要考慮每個(gè)繞組的輸出伏安乘積之和。

初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的匝數(shù)使用每伏匝數(shù)比公式確定為：

每伏匝數(shù) = 1/ （4.44 x 10-4頻率 x 核心面積 x 磁通密度）

在這里，印度家用電源的頻率通常為50Hz。普通鋼沖壓的助焊劑密度約為1.0韋伯/平方米，CRGO沖壓的助焊劑密度約為1.3韋伯/平方米。

計(jì)算初級(jí)繞組

初級(jí)繞組中的電流由下式表示：

初級(jí)電流 = o/p 伏特和 o/p 安培之和除以初級(jí)電壓 x 效率

小型變壓器的效率可以在0.8至0.§6之間偏差。值 0.87 對(duì)于普通變壓器非常有效。

需要為繞組確定適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線尺寸。導(dǎo)線直徑取決于繞組的額定電流以及導(dǎo)線的允許電流密度。

小型變壓器的電流密度可高達(dá)233安培/平方厘米，大型變壓器的電流密度可低至155安培/平方厘米。

繞組數(shù)據(jù)

通常，可以考慮 200 安培/平方厘米的值，根據(jù)該值創(chuàng)建表#1。初級(jí)繞組的匝數(shù)由以下公式表示：

初級(jí)匝數(shù) = 每伏匝數(shù) x 初級(jí)電壓

繞組消耗的空間由絕緣密度、繞組技術(shù)和導(dǎo)線直徑?jīng)Q定。

表#1提供了每平方厘米匝數(shù)的估計(jì)值，通過(guò)該值，我們能夠計(jì)算初級(jí)繞組消耗的窗口面積。

初級(jí)繞組面積 = 初級(jí)匝數(shù) / 表#1中每平方厘米的匝數(shù)

計(jì)算次級(jí)繞組

考慮到我們假設(shè)的次級(jí)額定電流，我們只需直接通過(guò)表#1即可確定次級(jí)繞組的導(dǎo)線尺寸。

當(dāng)涉及到初級(jí)時(shí)，次級(jí)繞組的匝數(shù)以相同的方法計(jì)算，但應(yīng)包括大約3%的超額匝數(shù)，以補(bǔ)償負(fù)載時(shí)變壓器次級(jí)繞組電壓的內(nèi)部壓降。因此

次級(jí)匝數(shù) = 1.03（每伏匝數(shù) x 次級(jí)伏特）

次級(jí)繞組所需的窗口區(qū)域從表#2中標(biāo)識(shí)為

次窗口面積 = 次轉(zhuǎn)數(shù) / 每平方厘米轉(zhuǎn)數(shù)。

計(jì)算磁芯大小

選擇核心的主要合格措施可能是可訪問(wèn)繞組空間的總窗口面積。

總窗口面積=主窗口面積+輔助窗口區(qū)域總和+前窗和絕緣空間。

需要一點(diǎn)額外的空間來(lái)支撐前者和繞組之間的絕緣。額外面積的具體數(shù)量可能會(huì)有所不同，即使一開(kāi)始可以考慮 30%，盡管以后可能需要定制。

變壓器沖壓尺寸表

擁有更大窗口空間的完美芯尺寸通常從表#2確定，同時(shí)考慮到堆疊它們時(shí)層壓之間的間隙（核心堆疊元件可以取為0.9），我們現(xiàn)在有

核心總面積 = 核心面積 / 0.9 平方厘米。一般來(lái)說(shuō)，首選方形中央肢體。

為此，層壓舌的寬度為

舌寬 = √總核心面積 （sq.cm）

現(xiàn)在再次參考表#2，作為最后一點(diǎn)，找到合適的核心尺寸，具有足夠的窗口面積和計(jì)算的舌頭寬度的附近值。根據(jù)需要修改堆棧高度以獲取所需的核心部分。

堆疊高度 = 核心總面積 / 實(shí)際舌寬

堆棧一定不能在舌寬以下很多，而應(yīng)該更多。但是，它不能大于舌頭寬度的 11/2 倍。

核心裝配圖

如何組裝變壓器

繞組是在適合芯層壓中間支柱的絕緣成型機(jī)或線軸上完成的。初級(jí)通常首先纏繞，其次是次級(jí)，在繞組的兩層之間保持絕緣。

在繞組頂部涂上最后一個(gè)絕緣層，以保護(hù)所有絕緣層免受機(jī)械和振動(dòng)劣化的影響。每當(dāng)使用細(xì)線時(shí)，都需要將其特定末端焊接到較重的電線上，以便將端子置于前者之外。

層壓通常通過(guò)在設(shè)置中反轉(zhuǎn)的交替層壓在前者上組合在一起。層壓必須通過(guò)適當(dāng)?shù)膴A緊框架或使用螺母和螺栓緊密地粘合在一起（以防層壓組件內(nèi)提供通孔）。

如何應(yīng)用屏蔽

利用初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間的靜電屏蔽來(lái)規(guī)避從初級(jí)繞組移動(dòng)到次級(jí)繞組的電氣干擾，這可能是一個(gè)明智的主意。

降壓變壓器的屏蔽層可以由銅箔制成，銅箔可以纏繞在兩個(gè)繞組之間，時(shí)間略高于一個(gè)肚子。必須在整個(gè)箔上呈現(xiàn)絕緣層，并采取適當(dāng)?shù)淖o(hù)理措施，以使箔的兩端永遠(yuǎn)不會(huì)相互接觸。此外，可以將導(dǎo)線與該屏蔽場(chǎng)焊接，并與電路的接地線或變壓器的層壓連接，變壓器的層壓可以與電路的接地線箝位。