環(huán)形變壓器額定功率計(jì)算公式

1、深入了解環(huán)形變壓器額定功率計(jì)算公式2009-08-10 07:41:00作者：佚名 來源：網(wǎng)絡(luò) 文字大?。骸敬蟆俊局小俊拘　堪l(fā)燒友都習(xí)慣稱環(huán)型變壓器為壞?！保捎陔娫醋儔浩髟谝繇懴到y(tǒng)中的重要性，所以衡量其性能的優(yōu)劣也顯得非常重要發(fā)燒友都習(xí)慣稱環(huán)型變壓器為壞?！?，由于電源變壓器在音響系統(tǒng)中的重要性，所以衡量其性能的優(yōu)劣也顯得非常重要，以下為小編在網(wǎng)上找到的一套計(jì)算公式，能在沒有環(huán)牛具體參數(shù)的情況下估算其額定功率。環(huán)形變壓器計(jì)算公式104每伏匝數(shù)?。?4. 44X f X BX S千（交流電頻率）= 5。B （磁通密度圓環(huán)外徑CM-圓環(huán)內(nèi)徑CM aS （鐵芯截面積）-X圓環(huán)曷度CM?11-5.5&

2、#171;，4 E 1 CM上筒化后公式每伏匝數(shù)口不合32 2每伏亞數(shù)=T - 2 9安翌錘伏3圈計(jì)算根據(jù)證面積估計(jì)變壓器容量（VA） （功率W）S=K/JS截面積K系數(shù)P平均容量（功率）簡化后計(jì)算公式容量（VA瓦）=（截面積XL如截面積是I1MC的環(huán)形變壓器鐵芯容量是:（11X1,3）2 -204 可估計(jì)成200W外徑.11冰£ 1工以下是三諾N-45G環(huán)型電源變壓器的一些參數(shù):47mm（1 51mm環(huán)型變壓器及其應(yīng)用環(huán)形變壓器是電子變壓器的一大類型， 已廣泛應(yīng)用于家電設(shè)備和其它技術(shù)要求較高的電子設(shè)備中， 它的主要用途是作為電源變壓器和隔離變壓器。 環(huán)形變壓器在國外已有完整的系列，

3、廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、電訊、儀器和燈光照明等方面。我國近十年來環(huán)形變壓器從無到有， 迄今為止已形成相當(dāng)大的生產(chǎn)規(guī)模， 除滿足國內(nèi)需求外， 還大量出口。 國內(nèi)主要用于家電的音響設(shè)備和自控設(shè)備以及石英燈照明等方面。環(huán)形變壓器由于有優(yōu)良的性能價(jià)格比， 有良好的輸出特性和抗干擾能力， 因而它是一種有競爭力的電子變壓器，本文擬就它的特點(diǎn)作一介紹。2 環(huán)形變壓器的特點(diǎn)環(huán)形變壓器的鐵心是用優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片（片厚一般為 0.35mm 以下），無縫地卷制而成， 這就使得它的鐵心性能優(yōu)于傳統(tǒng)的疊片式鐵心。 環(huán)形變壓器的線圈均勻地繞在鐵心上， 線圈產(chǎn)生的磁力線方向與鐵心磁路幾乎完全重合， 與疊片式相比激磁能量和

4、鐵心損耗將減小25，由此帶來了下述一系列的優(yōu)點(diǎn)。1）電效率高鐵心無氣隙，疊裝系數(shù)可高達(dá) 95%以上，鐵心磁導(dǎo)率可取1.51.8T （疊片 式鐵心只能取1.21.4T）,電效率高達(dá)95%以上，空載電流只有疊片式的10%。 2）外形尺寸小，重量輕環(huán)形變壓器比疊片式變壓器重量可以減輕一半，只要保持鐵心截面積相等，環(huán)形變壓器容易改變鐵心的長、寬、高比例，可以設(shè)計(jì)出符合要求的外形尺寸。3）磁干擾較小環(huán)形變壓器鐵心沒有氣隙，繞組均勻地繞在環(huán)形的鐵心上，這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了漏磁小， 電磁輻射也小， 無需另加屏蔽都可以用到高靈敏度的電子設(shè)備上，例如應(yīng)用在低電平放大器和醫(yī)療設(shè)備上。4）振動(dòng)噪聲較小鐵心沒有氣隙能減少鐵

5、心表 1 加拿大 PLITRON 環(huán)形變壓器外形尺寸及重量輸出功率P2/VA 變壓器外徑Dw/mm變壓器高度h1/mm裝配后高度h2/mm重量m/kg85525300.25156333370.35307033380.45508038450.9809735391.001209543471.216011045501.822511050552.230011057622.650013563674.062514578835.075015080855.5100016080856.31500200758011.7環(huán)形變壓器及其應(yīng)用：圖 1 環(huán)形變壓器外形圖感應(yīng)振動(dòng)的噪音， 繞組均勻緊緊包住環(huán)形鐵心， 有效地

6、減小磁致伸縮引起的 “嗡嗡”聲。5）運(yùn)行溫度低由于鐵損可以做到1.1W/kg ，鐵損很小，鐵心溫升低，繞組在溫度較低的鐵心上散熱情況良好，所以變壓器溫升低。6）容易安裝環(huán)形變壓器只有中心一個(gè)安裝螺桿，特別容易在電子設(shè)備中進(jìn)行快速安裝與拆卸。3 環(huán)形變壓器的分類根據(jù)國外文獻(xiàn)介紹， 環(huán)形變壓器可分為標(biāo)準(zhǔn)型、 經(jīng)濟(jì)型及隔離型等三類， 各類的特點(diǎn)是：1）標(biāo)準(zhǔn)型電源變壓器產(chǎn)品系列容量81500VA,有較小的電壓調(diào)整率、滿載運(yùn)行溫升僅為40，允許短時(shí)超載運(yùn)行，適合于要求高的使用場合。初次級繞組間采用 B 級（130）的聚酯薄膜絕緣，要求至少包三層絕緣帶，能經(jīng)受交流4000V ， 1min 的耐壓試驗(yàn)。2）

7、經(jīng)濟(jì)型電源變壓器產(chǎn)品系列容量501500VA,在保證性能的基礎(chǔ)上力求降低造價(jià)，適用于連續(xù)運(yùn)行而不超載的使用場合，運(yùn)行溫升為60，絕緣材料等級為 A 級（105），當(dāng)滿負(fù)載時(shí)輸出電壓誤差小于3。3）隔離變壓器產(chǎn)品系列容量501000VA,又可分為工業(yè)用和醫(yī)療設(shè)備用兩系列。隔離變壓器著重是它的絕緣性能，初級與次級間用 B 級絕緣的聚酯薄膜至少包扎 4 層， 擊穿電壓大于4000V ，所有初級引線必須采用雙絕緣導(dǎo)線。變壓器最大溫升低于 45。醫(yī)療用的隔離變壓器除符合上述的要求外，還要符合UL544 標(biāo)準(zhǔn)，即初級和次級繞組應(yīng)具有熱保護(hù)，繞組與接地銅屏蔽間隔距離應(yīng)大于13mm。此外對醫(yī)療用的隔離變壓器還

8、要求在初級繞組裝有溫度保護(hù)開關(guān)， 當(dāng)鐵心溫度達(dá)到 120時(shí)，溫度保護(hù)開關(guān)斷開，當(dāng)溫度恢復(fù)正常時(shí)，開關(guān)自動(dòng)復(fù)位合上?，F(xiàn)將加拿大PLITRON 公司出品的標(biāo)準(zhǔn)型環(huán)形變壓器外形尺寸， 重量列于表1，外形圖如圖 1 所示。4 環(huán)形變壓器應(yīng)用中應(yīng)注意的問題：4 1 變壓器的功率容量變壓器的功率容量是決定鐵心尺寸的主要依據(jù)。 在很多場合變壓器的負(fù)載是間歇性的， 例如音響設(shè)備中的電源變壓器。 這時(shí)變壓器的體積和重量較連續(xù)工作時(shí)要減少很多，如圖 2 所示負(fù)載 A 段對整個(gè) B 段而言是較小的一段，這時(shí)變壓器的工作周期比其熱時(shí)間常數(shù)要短很多，可用式（ 1）計(jì)算變壓器的額定功率。PN=PL（VA） （ 1）式中：

9、 PN 變壓器額定功率（ VA ）；PL 變壓器負(fù)載功率（ VA ）；A 接通負(fù)載時(shí)間；B變壓器工作周期。4 2 電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率是衡量變壓器負(fù)載特性的重要指標(biāo)。電壓調(diào)整率是指當(dāng)輸入電壓不變，負(fù)載電流從零升到額定值時(shí)，輸出電壓U2 的相對變化值，通常以百2 變壓器斷續(xù)負(fù)載情況3 環(huán)形變壓器電壓調(diào)整率與輸出功率的關(guān)系曲線4 環(huán)形變壓器效率與負(fù)載率的關(guān)系曲線 圖 5 自耦變壓器電路圖圖6環(huán)形變壓器的溫升與負(fù)載率的關(guān)系曲線分?jǐn)?shù)表示，如式（2）所示：A U=X 100（ 2）式中：A U電壓調(diào)整率；U20 空載輸出電壓（ V）；U2 變壓器額定負(fù)載時(shí)的輸出電壓（ V ）。表 2 列出加拿大PLIT

10、RON 公司環(huán)形變壓器的電壓調(diào)整率， 其特性曲線如圖 3 所示，電壓調(diào)整率隨變壓器容量增大而下降。表2環(huán)形變壓器電壓調(diào)整率變壓器功率/VA電壓調(diào)調(diào)整率AU%（標(biāo)準(zhǔn)型）（經(jīng)濟(jì)型）（隔離型）82215203018501320.620.6801216.116.11201113.713.7160811.211.222579.39.330069.39.350047.47.462546.76.775046.56.5100045.55.5150044.94 3 環(huán)形變壓器效率由于變壓器有鐵損和銅損，輸出功率PO總是小于輸入功率Pi,變壓器的效率 ”如式（3）所小。刀二圖 4 列出了三組不同功率的變壓器效率曲

11、線， 隨著容量增大效率明顯增高， 容量300VA 以上的變壓器，在額定負(fù)載下效率可高達(dá)95以上。4 4 自耦變壓器當(dāng)只要求升壓或降壓，而不要求初級與次級繞組隔離的情況下，使用自耦變壓器是合適的。自耦變壓器具有體積小，成本低、傳輸功率大等優(yōu)點(diǎn)，用環(huán)形鐵心繞制自耦變壓器因初次級繞組不需絕緣，加工十分方便，體積、重量更小，造價(jià)更低。 要注意的是自耦變壓器初、次級繞組的公共端（ COM ）要接零線，這樣才安全。自耦變壓器電路如圖 5 所示，它的額定功率PAH 按式（ 4）計(jì)算。PAH=PAO（UH UL）/UH（VA） （ 4）式中：PAO自耦變壓器輸出功率（ VA ）；UH高電壓繞組電壓（V）；UL

12、低電壓繞組電壓（V）。4 5 溫升問題環(huán)形變壓器的溫升特性曲線示于圖 6， 從圖 6 可看出環(huán)形變壓器的溫升是較低的，對標(biāo)準(zhǔn)型系列，即便是過載120，溫升也不超過70。變壓器的溫升是由鐵損和銅損兩部分決定的，對環(huán)形變壓器及疊片式變壓器，這兩部分基本相等， 但環(huán)形變壓器由于采用優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片繞制， 并配合良好的退火工藝，其鐵心損耗僅為全部損耗的（1020） %,所以溫升主要由繞組銅耗 決定，合理的設(shè)計(jì)是初、次級繞組的功耗應(yīng)基本平衡。溫升也與散熱面積關(guān)系很大， 由于環(huán)形變壓器鐵心溫升低， 繞組在整個(gè)鐵心上均勻繞制，散熱面積和散熱條件都比較好，因此能獲得較低的溫升。4 6 合閘電流一般變壓器在合閘時(shí)

13、都會(huì)產(chǎn)生很大的合閘沖擊電流， 而環(huán)形變壓器由于沒有氣隙和具有高磁導(dǎo)率則會(huì)造成更大的合閘電流。 300VA 以下的環(huán)形變壓器可以用一般熔斷器作保護(hù)， 但為了防止合閘電流燒斷熔斷器， 選擇熔斷器的電流應(yīng)比變壓器初級電流大810倍。300VA以上的環(huán)形變壓器要考慮使用慢速熔斷器或溫度熔斷器作保護(hù)，有時(shí)為了降低該沖擊電流可以將變壓器磁通密度B 值取低些。4 7 變壓器與整流電路大多數(shù)作電源用的環(huán)形變壓器都與整流電路相連， 現(xiàn)將最常用的整流電路和變壓器次級電壓U2、 次電流 I2 與直流電壓Ud 直流電流 Id 的關(guān)系列在表3 中， 供設(shè)計(jì)時(shí)參考。表 3 整流電路與變壓器參數(shù)電路名稱電路圖變壓器次級電壓

14、U2/V 變壓器次級電流 I2/A雙整流電路0.8（Ud 2）1.8Id橋式整流電路0.8（Ud 2）1.8Id全波中心抽頭1.7（Ud 1）1.2Id5 環(huán)形變壓器的設(shè)計(jì)計(jì)算通過設(shè)計(jì)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(diào)整率AU<%,來說明計(jì)算的方法和步驟。1）計(jì)算變壓器次級功率P2P2=I2U2=16.7 11.8=197VA（5）2）計(jì)算變壓器輸入功率P1 （設(shè)變壓器效率 4=0.95與輸入電流 I1P1=207VA（6）I1=0.94A3）計(jì)算鐵心截面積SS=K（cm2）（7）式中：K系數(shù)與變

15、壓器功率有關(guān)，K=0.60.8,取K=0.75;PO變壓器平均功率，Po=202VA 0 WJ S=0.75=10.66cm2,取 S=11cm2。根據(jù)現(xiàn)有鐵心規(guī)格選用鐵芯尺寸為：高 H=40mm ，內(nèi)徑 Dno=55mm ，外徑Dwo=110mm。核算所選用的鐵心的截面積 S=H=x40X10 2=11cm24）計(jì)算初級繞組每伏匝數(shù) N10與匝數(shù)N1N10=（匝/V） （8）式中：f 電源頻率（Hz），f=50Hz ；B磁通密度（T） ,B=1.4T。代入得N10=2.9匝/V,取N10=3匝/V,則N1=N10U1=3< 220=660 匝。5）計(jì)算次級繞組每伏匝數(shù)N20 與匝數(shù) N

16、2N20= （匝 /V ）（ 9）代入得N20=3.23匝 /V ，則N2=N20 U2=3.23M1.8=38.1 匝，取 N2=38 匝。6）選擇導(dǎo)線線徑圖 7 環(huán)形變壓器截面圖繞組導(dǎo)線線徑 d 按式 （10）計(jì)算d=1.13（mm）（10）式中：I 通過導(dǎo)線的電流（A）；j 電流密度，j=2.53A/mm2。當(dāng)取j=2.5A/mm2時(shí)代入式（10）得d=0.72（mm）則初級繞組線徑d1=0.72=0.69mm, 選漆包線外徑為0.72mm。次級繞組線線徑d2=0.72=2.94mm,選用兩條d=2.12mm（考慮絕緣漆最大外徑為 2 ）導(dǎo)線并繞。因?yàn)?導(dǎo)線的截面積Sd2=6.78mm2

17、,而d=2.12mm導(dǎo)線的截面積為3.53mm2兩條并聯(lián)后可得截面積為: 2M.53=7.06mm2,完全符合要求且裕度較大。6 環(huán)形變壓器的結(jié)構(gòu)計(jì)算環(huán)形變壓器的繞組是用繞線機(jī)的繞線環(huán)在鐵心內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而繞制的， 因此鐵心內(nèi)徑的尺寸對加工過程十分重要，結(jié)構(gòu)計(jì)算的目的就是檢驗(yàn)繞完全部繞組后，內(nèi)徑尚余多少空間。 若經(jīng)計(jì)算內(nèi)徑空間過小不符合繞制要求時(shí)， 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(nèi)徑 Dno=55mm,圖7中各絕緣層厚度為to=1.5mm, t1=t2=1mm。1）計(jì)算繞完初級繞組及包絕緣后的內(nèi)徑Dn2計(jì)算初級繞組每層繞的匝數(shù)n1n1=（匝）（11）式中：Dn1

18、 鐵心包絕緣后的內(nèi)徑，Dn1=Dno 2t0=55 （2 M.5）=52mm；kp疊繞系數(shù)，kp=1.15。代入得n1=197匝則初級繞組的層數(shù)Q1為Q1=3.35取整數(shù)Q1=4層初級繞組厚度6 1為6 1=Q1d1kp=4 X0.72 1.15=3.3mm則初級繞組包絕緣后的內(nèi)徑 Dn2 為Dn2=Dn1 2（ 6+t1）=52 2（3.3+1）=43.4mm2）計(jì)算次級繞組的厚度6 2計(jì)算次級繞組每層繞的匝數(shù)n2,考慮到次級繞組是用2Xd2=2X2.21mm導(dǎo)線并繞，則 n2=27 匝則次級繞組的層數(shù)Q2為Q2=1.41,取整數(shù)Q2=2層。次級繞組厚度6 2為6 2=Q2d2kp=2 X2

19、.21 1.15=5.08mm3）計(jì)算繞完初次級繞組及包絕緣后的內(nèi)徑Dn4Dn4=Dn2 2（ 6務(wù) t2）=43.4 2（5.08+ 1）=31.24mm可見繞完繞組后，內(nèi)徑還有裕量，所選鐵芯尺寸是合適的。7 環(huán)形變壓器樣品的性能測試為檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的準(zhǔn)確性，對按設(shè)計(jì)參數(shù)制成的環(huán)形變壓器樣品進(jìn)行了性能測試，結(jié)果如下。7 1 空載特性測試測量電路如圖 8 所示。測得的數(shù)據(jù)列于表4，按照表 4 的數(shù)據(jù)，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(shè)計(jì)符合要求， 在額定工作電壓220V 時(shí)（工作點(diǎn)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(diǎn) 鐵心

20、還未飽和，有較大的裕度。7 2 電壓調(diào)整率測量變壓器在空載時(shí)測得的次級空載電壓U20=12.6V， 當(dāng)通以額定電流I2=16.7A 時(shí)，次級輸出電壓為U2=11.8V,按式（2）計(jì)算電壓調(diào)整率為（）表 4 環(huán)形變壓器空載特性測量數(shù)據(jù)表交流輸入電壓 U1/V 空載電流 I0/mA202.1403.3604.0804.91005.61206.41407.31608.31809.620011.222013.82401825022.7環(huán)形變壓器及其應(yīng)用圖 9 環(huán)形變壓器空載特性曲線圖 8 空載特性測量電路A U=X100% =6.4%變壓器電壓調(diào)整率達(dá)到AU<7%的指標(biāo)7. 3溫升試驗(yàn)用電阻法對

21、變壓器繞組進(jìn)行溫升試驗(yàn)，在通電4h變壓器溫升穩(wěn)定后進(jìn)行測試,并按式（12）計(jì)算繞組平均溫升 A rm A r m=（kt1） （t2 11） （12）測量的數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果列于表5 表5200VA環(huán)形變壓器溫升試驗(yàn)數(shù)據(jù)繞組類別測冷阻 （U）時(shí)的環(huán)境溫度t1/C測 熱阻（r2）時(shí)的環(huán)境溫度t2/Ct1時(shí)繞組電阻r1/ Qt的繞組電阻r2/ Q常數(shù)k繞組平均溫升A夕初級 34.835.55.2755.958234.534.2次級 34.835.50.018520.0208234.532.5從溫升試驗(yàn)結(jié)果看出所設(shè)計(jì)的變壓器已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)型溫升標(biāo)準(zhǔn)，即A rm<40C,初次級繞組溫升基本相等，即兩繞組

22、功耗較均衡。7. 4絕緣性能試驗(yàn)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(tài)下均大于100MQ 。2）抗電強(qiáng)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(xiàng)試驗(yàn)證明變壓器的抗電強(qiáng)度達(dá)到IEC標(biāo)準(zhǔn)。8結(jié)語環(huán)形變壓器以其優(yōu)良的性能和有競爭力的性能價(jià)格比， 可以預(yù)期它會(huì)在較大領(lǐng) 域內(nèi)取代傳統(tǒng)的疊片式變壓器，隨著環(huán)形變壓器技術(shù)性能進(jìn)一步提高，它將會(huì)在 電子變壓器領(lǐng)域中有更廣闊的應(yīng)用前景。圖片1:圖1環(huán)形變壓器外形圖圖2變壓器斷續(xù)負(fù)載情況斷圖3環(huán)形變壓器電壓調(diào)整率與輸出功率的關(guān)系曲線1020408(1

23、IM) 64(1 12枷 2560-功嗣YA)圖4環(huán)形變壓器效率與負(fù)載率的關(guān)系曲線圖5自耦變壓器電路圖o UUM圖6環(huán)形變壓器的溫升與負(fù)載率的關(guān)系曲線20 4Q 60 眈 100 L20 14。一定力收相環(huán)形變壓器的手工繞制法家用功放機(jī)大都采用環(huán)形變壓器供電。 環(huán)形變壓器有漏磁小、轉(zhuǎn)換效率高、頻率 響應(yīng)寬等特點(diǎn)，可以提高功放機(jī)音質(zhì)。如果環(huán)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(fù)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(shí) 際維修中極少見到有燒壞的情況，因其匝數(shù)不太多，故可一匝一匝地拆了以便統(tǒng) 計(jì)匝

24、數(shù)。多個(gè)次級繞組均可采取類似方法邊拆邊計(jì)匝數(shù)。初級繞組線徑較細(xì)，燒 壞的情況較常見。由于初級繞組的匝數(shù)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(tǒng)計(jì)匝數(shù)，顯然是很麻煩的?？焖偬幚矸椒ㄊ牵?用剪刀沿圓周上中心線將初級統(tǒng)組線圈一層層剪斷，然后將剪斷的線圈剝離鐵 心，再數(shù)出根數(shù)即得總匝數(shù)。開剪方法如圖所示。2 .對環(huán)形鐵心進(jìn)行絕緣處理環(huán)形變壓器的鐵心通常用優(yōu)質(zhì)高導(dǎo)磁率硅鋼帶卷制而成。當(dāng)初級線圈燒壞后，浸有絕緣漆的環(huán)形鐵心的絕緣層同時(shí)會(huì)不同程度地受損，在重新繞線圈前應(yīng)進(jìn)行浸漆處理。方法是：將環(huán)形鐵心浸在絕緣漆中，數(shù)分鐘后取出晾干，再在烘箱中烘 干。然后在內(nèi)外圓周上各粘貼一層膠

25、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(shè)計(jì)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(huán)形鐵心內(nèi)徑 2cm左右。這樣的線核不僅穿繞方便， 還可減少穿繞次數(shù)。顯然，漆包線在線梭上繞一圈的長度為單股線匝周長的8X2= 16倍，若采用雙線并繞，線梭上每一圈漆包線就可在環(huán)形鐵心上繞32匝。以影皇AV 228專業(yè)功率放大器為例，其環(huán)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

26、用了。4 .繞制線圈先繞初級繞組，取和原線徑相近的優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度漆包線，雙線并繞在“工”字形線 梭上，圈數(shù)滿足要求后剪下。將雙線頭用雙面膠粘附在環(huán)形鐵心的外圓周上，使線梭在環(huán)形鐵心的內(nèi)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(lián)，另兩根線頭用軟皮線焊接引出， 并做好絕緣。在 初級統(tǒng)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(dāng)所有繞組繞制完畢后，將環(huán)形變壓器放入恒溫箱中烘烤一段時(shí)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(huán)形變壓器就制作完成了。雜談功放的心臟

27、一牛（電源變壓器）-轉(zhuǎn)帖一臺好的功放必須有一只好的電源變壓器， 這已經(jīng)是業(yè)內(nèi)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?qū)ο矚g焊機(jī)初入此道 的發(fā)燒友有所幫助。變壓器的出現(xiàn)已經(jīng)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(jié)構(gòu)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(zhì)量和一致性都很差。變壓器的電性能參數(shù)難以得到提高。 隨著科學(xué)技術(shù) 的進(jìn)步，變壓器鐵芯的結(jié)構(gòu)經(jīng)過了幾 次大的改進(jìn)。變壓器鐵芯材料也由熱軋低 硅片發(fā)展到熱軋高硅片、冷軋取向硅片、非晶態(tài)合金

28、片等。電磁性能參數(shù)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(huán)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(jié)構(gòu)簡單. 它的優(yōu)點(diǎn)是加工制作容易繞制方便，成本低廉，抗飽和性能好。缺點(diǎn)為漏磁大、同功率下的體積重量偏大，轉(zhuǎn)換效率相對較低。ei 型變壓器在音色上的聲音走向?yàn)楹裰貪庥?、溫暖醇和，音場層次、?xì)節(jié)解析力一般。當(dāng)采用特殊的分層分段繞制方法后 （既所謂的發(fā)燒繞制法） ， 在細(xì)節(jié)和解析力上有顯著提高， 而且高頻的幼細(xì)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(diǎn)增加部分輔助改良措施， 例如增加屏蔽罩， 采用優(yōu)質(zhì)鐵芯和無氧銅線

29、， 科學(xué)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(jī)例如麥精圖等一直在堅(jiān)持沿用這一傳統(tǒng)的元器件。 經(jīng)典的膽機(jī)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(shí)， 喜歡自己繞制。 采用敷銅板制作特殊的具有屏蔽作用的骨架， 初級繞組與次級繞組分成上下相互屏蔽、 獨(dú)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(fù)面影響。聽感上層次、細(xì)節(jié)、音場、定位都要明顯好過常規(guī)同軸繞制的 ei 型變壓器。感興趣的愛好者不妨實(shí)驗(yàn)一下。由于這種方法磁耦合不如 常規(guī)變壓器的效率高， 因

30、此在較大功率功放上使用時(shí)， 要注意適當(dāng)增大鐵芯截面積來補(bǔ)償。 適合于要求輸出功率不是很大的功放使用。環(huán)型變壓器（圖二）是c 型變壓器之后開發(fā)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(diǎn)為制作費(fèi)用相對較高，抗直流飽和性 能差。環(huán)型變壓器在音色走向上為清爽亮麗、剛勁，音場層次、細(xì)節(jié)解析力、速度感優(yōu)于 ei 型。但在中頻的厚聲溫暖感上要遜色于 ei 型。由于環(huán)型變壓器具有一些優(yōu)異的性能特點(diǎn)，因此被廣泛的應(yīng)用于各種檔次的功放之中。 但是由于環(huán)型變壓器的抗直流飽和性能差， 極易產(chǎn)生雜音干擾，因此在一些頂級功放中的應(yīng)用又受到一定限制，尤其是一些純a 類功放。

31、近年來由于技術(shù)的進(jìn)步， 環(huán)型變壓器的這一先天缺點(diǎn)已經(jīng)逐步得到改善， 在國外的一些高檔功放上環(huán)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(fā)出來的一種性能更為優(yōu)秀的品種。是由日本北村機(jī)電株式會(huì)社社長北村文男發(fā)明的。 r 型變壓器具有環(huán)型變壓器的所有優(yōu)點(diǎn)：1，漏磁極小，僅為 ei 型變壓器的 1/10 、 c 型變壓器的 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(shí)顯示出極小的空載電流和空載損耗，其數(shù)量級甚至可以達(dá)到工作在50hz 時(shí)的量值； r 形變壓器在音頻范圍內(nèi)工作時(shí)，顯出優(yōu)于其他任何類形

32、變壓器的幅頻性好：電壓波形失真度0.2%,頻率響應(yīng)1db。 r 型變 壓器的缺點(diǎn)同環(huán)型變壓器一樣，抗直流飽和性能差！其次就是目前的市場價(jià)格還比較昂貴，相同功率下其價(jià)格是ei型的一倍，比環(huán)型的要貴出1/3 多。r型變壓器聲音非常飽滿堅(jiān)實(shí)，樂器質(zhì)感很好，有著比環(huán)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(xiàn)。 但聲音偏冷艷，聲底淡一些，中頻也相 對薄一點(diǎn)。低頻的量感相對于同功率的環(huán)型變壓器來說似乎少一些。下潛深度也有所不及。同時(shí)r型變壓器由于結(jié)構(gòu)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(jià)只是一般情況下的大概走向，但是經(jīng)過 特殊設(shè)計(jì)和制作的變壓器，其聲

33、音特點(diǎn)也是完全可以改變的，國內(nèi)已經(jīng)有廠家早 就開始了這方面的研究實(shí)驗(yàn)，象山西省機(jī)電設(shè)計(jì)研究院聲達(dá)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(yè)余制作功放時(shí)，經(jīng)常遇到變壓器功率的選取問題， 按照常規(guī)計(jì)算出來 的數(shù)據(jù)是沒有問題的，但實(shí)際應(yīng)用時(shí)由于音質(zhì)校音的需要， 往往要比實(shí)際的計(jì)算 值大很多。那么到底選取多大功率的變壓器合適呢？我個(gè)人認(rèn)為如果選用環(huán)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(dòng)態(tài)甲類 300w,內(nèi)部使用了一個(gè)五千瓦的環(huán) 型變壓器。如果選用ei型變壓器

34、的話，由于不易飽和，以及聲音調(diào)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(huán)環(huán)形變壓器的設(shè)計(jì)通過設(shè)計(jì)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(diào)整率 AUK7%,來說明計(jì)算的方法和步驟。1）計(jì)算變壓器次級功率P2P2=I2U2=16.711.8=197VA（5）2）計(jì)算變壓器輸入功率P1 （設(shè)變壓器效率 Y =0.95）與輸入電流I1式中：K系數(shù)與變壓器功率有關(guān)，K=0.60.8,取K=0.75 ;根據(jù)現(xiàn)有鐵心規(guī)格選用鐵芯尺寸為：高 H=40mm ,內(nèi)徑Dno=55mm ,外徑Dwo=110mm 式中

35、：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(dǎo)線線徑繞組導(dǎo)線線徑d按式（10）計(jì)算式中：I通過導(dǎo)線的電流（A）;j 電流密度，j=2.5 3A/mm2 。當(dāng)取j=2.5A/mm2 時(shí)代入式（10）得用兩條d=2.12mm （考慮絕緣漆最大外徑為 2。21mm）導(dǎo)線并繞。因?yàn)?2.94導(dǎo)線的截面 積Sd2=6.78mm2 ,而d=2.12mm導(dǎo)線的截面積為3.53mm2兩條并聯(lián)后可得截面積為： 2 X3.53=7.06mm2 ,完全符合要求且裕度較大。6環(huán)形變壓器的結(jié)構(gòu)計(jì)算

36、環(huán)形變壓器的繞組是用繞線機(jī)的繞線環(huán)在鐵心內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而繞制的，因此鐵心內(nèi)徑的尺寸對加工過程十分重要，結(jié)構(gòu)計(jì)算的目的就是檢驗(yàn)繞完全部繞組后，內(nèi)徑尚余多少空間。 若經(jīng)計(jì)算內(nèi)徑空間過小不符合繞制要求時(shí)，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。t1=t2=1mm已知鐵心內(nèi)徑 Dno=55mm ,圖7中各絕緣層厚度為 to=1.5mm1)計(jì)算繞完初級繞組及包絕緣后的內(nèi)徑Dn2計(jì)算初級繞組每層繞的匝數(shù)n1式中：Dn1 鐵心包絕緣后的內(nèi)徑，Dn1=Dno 2t0=55 (2 X1.5)=52mm ;kp疊繞系數(shù)，kp=1.15 。則初級繞組的層數(shù) Q1為初級繞組厚度 8 1為2)計(jì)算次級繞組

37、的厚度8 2計(jì)算次級繞組每層繞的匝數(shù)n2,考慮到次級繞組是用 2Xd2=2X 2.21mm導(dǎo)線并繞，則可見繞完繞組后，內(nèi)徑還有裕量，所選鐵芯尺寸是合適的。7環(huán)形變壓器樣品的性能測試為檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的準(zhǔn)確性，對按設(shè)計(jì)參數(shù)制成的環(huán)形變壓器樣品進(jìn)行了性能測試，結(jié)果如下。7. 1空載特性測試測量電路如圖8所示。測得的數(shù)據(jù)列于表 4,按照表4的數(shù)據(jù)，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(shè)計(jì)符合要求，在額定工作電壓220V時(shí)（工作點(diǎn)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(diǎn)鐵心還未飽和，有較大的裕度。7. 2電壓調(diào)整率測量變壓器在空載時(shí)測得的次級空載

38、電壓U20=12.6V ,當(dāng)通以額定電流I2=16.7A時(shí)，次級輸出電壓為U2=11.8V，按式（2）計(jì)算電壓調(diào)整率為變壓器電壓調(diào)整率達(dá)到A U<7%的指標(biāo)。7. 3溫升試驗(yàn)用電阻法對變壓器繞組進(jìn)行溫升試驗(yàn)，在通電4h變壓器溫升穩(wěn)定后進(jìn)行測試，并按式（12）計(jì)算繞組平均溫升 A rra測量的數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果列于表5從溫升試驗(yàn)結(jié)果看出所設(shè)計(jì)的變壓器已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)型溫升標(biāo)準(zhǔn)，即A t m<40C,初次級繞組溫升基本相等，即兩繞組功耗較均衡。8. 4絕緣性能試驗(yàn)1）絕緣電阻100MD 。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(tài)下均大于2）抗電強(qiáng)度變壓器初級與次級繞組之間能承受

39、50Hz, 4000V （有效值）電壓1min,而無擊穿和飛弧。限定漏電流為1mA,此項(xiàng)試驗(yàn)證明變壓器的抗電強(qiáng)度達(dá)到IEC標(biāo)準(zhǔn)。8結(jié)語環(huán)形變壓器以其優(yōu)良的性能和有競爭力的性能價(jià)格比，可以預(yù)期它會(huì)在較大領(lǐng)域內(nèi)取代傳統(tǒng)的疊片式變壓器，隨著環(huán)形變壓器技術(shù)性能進(jìn)一步提高，它將會(huì)在電子變壓器領(lǐng)域中有更廣闊的應(yīng)用前景環(huán)形變壓器及其應(yīng)用李慶霖，劉佩玲，李勁濤摘 要：介紹了環(huán)形變壓器的特性和優(yōu)點(diǎn)，闡明了應(yīng)用中要注意的事項(xiàng)，通 過實(shí)例介紹了環(huán)形變壓器的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。關(guān)鍵詞：變壓器；環(huán)形變壓器；設(shè)計(jì)1引言環(huán)形變壓器是電子變壓器的一大類型，已廣泛應(yīng)用于家電設(shè)備和其它技術(shù)要 求較高的電子設(shè)備中，它的主要用途是作為電源

40、變壓器和隔離變壓器。 環(huán)形變壓 器在國外已有完整的系列，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、電訊、儀器和燈光照 明等方面。我國近十年來環(huán)形變壓器從無到有，迄今為止已形成相當(dāng)大的生產(chǎn)規(guī)模，除 滿足國內(nèi)需求外，還大量出口。國內(nèi)主要用于家電的音響設(shè)備和自控設(shè)備以及石 英燈照明等方面。環(huán)形變壓器由于有優(yōu)良的性能價(jià)格比，有良好的輸出特性和抗干擾能力，因 而它是一種有競爭力的電子變壓器，本文擬就它的特點(diǎn)作一介紹。2環(huán)形變壓器的特點(diǎn)環(huán)形變壓器的鐵心是用優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片（片厚一般為0.35mm以下），無縫地 卷制而成， 這就使得它的鐵心性能優(yōu)于傳統(tǒng)的疊片式鐵心。 環(huán)形變壓器的線圈均勻地繞在鐵心上， 線圈產(chǎn)生的磁力線方向

41、與鐵心磁路幾乎完全重合， 與疊片式相比激磁能量和鐵心損耗將減小25，由此帶來了下述一系列的優(yōu)點(diǎn)。1 ）電效率高鐵心無氣隙，疊裝系數(shù)可高達(dá)95%以上，鐵心磁導(dǎo)率可取1.5 1.8T （疊片式鐵心只能取1.21.4T）,電效率高達(dá)95%以上，空載電流只有疊 片式的10。2） 外形尺寸小， 重量輕環(huán)形變壓器比疊片式變壓器重量可以減輕一半， 只要保持鐵心截面積相等，環(huán)形變壓器容易改變鐵心的長、寬、高比例，可以設(shè)計(jì)出符合要求的外形尺寸。3） 磁干擾較小環(huán)形變壓器鐵心沒有氣隙， 繞組均勻地繞在環(huán)形的鐵心上， 這 種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了漏磁小， 電磁輻射也小， 無需另加屏蔽都可以用到高靈敏度的電子設(shè)備上，例如應(yīng)用在低

42、電平放大器和醫(yī)療設(shè)備上。4） 振動(dòng)噪聲較小鐵心沒有氣隙能減少鐵心感應(yīng)振動(dòng)的噪音，繞組均勻緊緊包住環(huán)形鐵心，有效地減小磁致伸縮引起的“嗡嗡”聲。 5 ）運(yùn)行溫度低由于鐵損可以做到1.1W/kg,鐵損很小，鐵心溫開低，繞組在溫度較低的鐵心上散熱情況 良好，所以變壓器溫升低。6） 容易安裝環(huán)形變壓器只有中心一個(gè)安裝螺桿，特別容易在電子設(shè)備中進(jìn)行快速安裝與拆卸。3 環(huán)形變壓器的分類根據(jù)國外文獻(xiàn)介紹，環(huán)形變壓器可分為標(biāo)準(zhǔn)型、經(jīng)濟(jì)型及隔離型等三類，各類的特點(diǎn)是1）標(biāo)準(zhǔn)型電源變壓器產(chǎn)品系列容量81500VA有較小的電壓調(diào)整率、滿載運(yùn)行溫升僅為 40，允許短時(shí)超載運(yùn)行，適合于要求高的使用場合。初次級繞組間采用

43、 B 級（130）的聚酯薄膜絕緣，要求至少包三層絕緣帶，能經(jīng)受交流4000V， 1min 的耐壓試驗(yàn)。2）經(jīng)濟(jì)型電源變壓器產(chǎn)品系列容量501500VA在保證性能的基礎(chǔ)上力求降低造價(jià)，適用于連續(xù)運(yùn)行而不超載的使用場合，運(yùn)行溫升為60，絕緣材料等級為A級（105C）,當(dāng)滿負(fù)載時(shí)輸出電壓誤差小于3%。3）隔離變壓器產(chǎn)品系列容量501000VA又可分為工業(yè)用和醫(yī)療設(shè)備用兩 系列。隔離變壓器著重是它的絕緣性能，初級與次級間用B級絕緣的聚酯薄膜至 少包扎4層，擊穿電壓大于4000V,所有初級引線必須采用雙絕緣導(dǎo)線。變壓器 最大溫升低于45。醫(yī)療用的隔離變壓器除符合上述的要求外，還要符合UL544標(biāo)準(zhǔn)，即初

44、級和次級繞組應(yīng)具有熱保護(hù)，繞組與接地銅屏蔽間隔距離應(yīng)大于13mm。此外對醫(yī)療用的隔離變壓器還要求在初級繞組裝有溫度保護(hù)開關(guān)，當(dāng)鐵心溫度達(dá)到120時(shí)，溫度保護(hù)開關(guān)斷開，當(dāng)溫度恢復(fù)正常時(shí)，開關(guān)自動(dòng)復(fù)位合上。現(xiàn)將加拿大PLITRON司出品的標(biāo)準(zhǔn)型環(huán)形變壓器外形尺寸，重量列于表1,外形圖如圖 1 所示。4 環(huán)形變壓器應(yīng)用中應(yīng)注意的問題4 1 變壓器的功率容量衰I 而拿大VI HHIA次形堂壓H外輪尺寸及蛤出功! 丸八2書尊外n*niil J H uM1 上 J，- p 11 ht/ rnlM*代后4慢 加/qun*V#1 /k.S-55U)。2S15辦14 $170, 35A070433Kn 455(

45、)XOw450,984)971539L(Mt120954347L 2160lin45SOLS225tio5"55*1tui57622. 6500135tn，670A25145< -n83，075H150htj855 M $1000Ifrf)Xl856, 3150020n7$XOIL7變壓器的功率容量是決定鐵心尺寸的主要依據(jù)。在很多場合變壓器的負(fù)載是間歇性的，例如音響設(shè)備中的電源變壓器。這時(shí)變壓器的體積和重量較連續(xù)工作時(shí)要減少很多，如圖2所示負(fù)載A段對整個(gè)B段而言是較小的一段，這時(shí)變壓器的工作周期比其熱時(shí)間常數(shù)要短很多，可用式（1）計(jì)算變壓器的額定功率。西2 七小：可依費(fèi)就情況/

46、 - Pf 4 （VA）（I）"式中：Pn變壓器額定功率（VA）；Pl變壓器負(fù)載功率（VA）；A接通負(fù)載時(shí)間；B變壓器工作周期。4. 2電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率是衡量變壓器負(fù)載特性的重要指標(biāo)。電壓調(diào)整率是指當(dāng)輸入電壓 不變，負(fù)載電流從零升到額定值時(shí)，輸出電壓 U2的相對變化值，通常以百分?jǐn)?shù) 表小，如式（2）所?。篒 I 、Jitx 町%式中：A U電壓調(diào)整率；國一一空載輸出電壓（V ;U2一一變壓器額定負(fù)載時(shí)的輸出電壓（V 。表2列出加拿大PLITRON司環(huán)形變壓器的電壓調(diào)整率，其特性曲線如圖 3 所示，電壓調(diào)整率隨變壓器容量增大而下降。ft 2環(huán)形要在器組區(qū)整，器中t/ A電FkBi標(biāo)

47、疳V >用詞學(xué)i AZ1 g 4 > JL *.u f £制揭X-to-dbIS20如18501320 620.(tKO)21 f'i I1令.t120II11 713.160gli 3IL.qt，工MNI6if |5(X>44n 7fl7*U4h. 5flqHMM)% 451300T4 4 * V 鵬專工用右電崖調(diào)整，勺或出功i的二毛皿蝶4. 3環(huán)形變壓器效率由于變壓器有鐵損和銅損，輸出功率 PO總是小于/&入功率Pi,變壓器的效 率”如式（3）所示。r.tF圖4列出了三組不同功率的變壓器效率曲線，隨著容量增大效率明顯增高， 容量300VA以上的變

48、壓器，在額定負(fù)載下效率可高達(dá) 95%以上。4. 4自耦變壓器當(dāng)只要求升壓或降壓，而不要求初級與次級繞組隔離的情況下，使用自耦變 壓器是合適的。自耦變壓器具有體積小，成本低、傳輸功率大等優(yōu)點(diǎn)，用環(huán)形鐵 心繞制自耦變壓器因初次級繞組不需絕緣，加工十分方便，體積、重量更小，造 價(jià)更低。要注意的是自耦變壓器初、次級繞組的公共端（COM要接零線，這樣才安KM1自耦變壓器電路如圖5所示，它的額定功率PAM式（4）計(jì)算Pah=RdUh UL）/Uh（VA） （4）式中：Pao-自耦變壓器輸出功率（VA）；Uh高電壓繞組電壓（V ；UL低電壓繞組電壓（V）。4. 5溫升問題環(huán)形變壓器的溫升特性曲線示于圖 6,

49、從圖6可看出環(huán)形變壓器的溫升是較 低的，對標(biāo)準(zhǔn)型系列，即便是過載 120%,溫升也不超過70Co國h 即町士尼苫的修H與盤收率妁美系位變壓器的溫升是由鐵損和銅損兩部分決定的，對疊片式變壓器，這兩部分基 本相等，但環(huán)形變壓器由于采用優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片繞制，并配合良好的退火工藝， 其鐵心損耗僅為全部損耗的（1020） %,所以溫升主要由繞組銅耗決定，合理 的設(shè)計(jì)是初、次級繞組的功耗應(yīng)基本平衡。溫升也與散熱面積關(guān)系很大，由于環(huán)形變壓器鐵心溫開低，繞組在整個(gè)鐵心 上均勻繞制，散熱面積和散熱條件都比較好，因此能獲得較低的溫升。5. 6合閘電流一般變壓器在合閘時(shí)都會(huì)產(chǎn)生很大的合閘沖擊電流，而環(huán)形變壓器由于沒有

50、氣隙和具有高磁導(dǎo)率則會(huì)造成更大的合閘電流。300VA以下的環(huán)形變壓器可以用一般熔斷器作保護(hù)，但為了防止合閘電流燒斷熔斷器，選擇熔斷器的電流應(yīng)比變 壓器初級電流大810倍。300VA以上的環(huán)形變壓器要考慮使用慢速熔斷器或溫 度熔斷器作保護(hù)，有時(shí)為了降低該沖擊電流可以將變壓器磁通密度B值取低些：6. 7變壓器與整流電路大多數(shù)作電源用的環(huán)形變壓器都與整流電路相連，現(xiàn)將最常用的整流電路和 變壓器次級電壓U2、次電流I2與直流電壓Ud直流電流Id的關(guān)系列在表3中, 供設(shè)計(jì)時(shí)參考。ib ra xh 出限由電5環(huán)形變壓器的設(shè)計(jì)計(jì)算通過設(shè)計(jì)一臺50Hz石英燈用的電源變壓器，其初級電壓 U=220V,次級電壓U

51、2=11.8V,次級電流I2=16.7A,電壓調(diào)整率AIK 7%,來說明計(jì)算的方法和步驟。1 ）計(jì)算變壓器次級功率P2P2=I 2U2=16.7 X 11.8=197VA（5）2）計(jì)算變壓器輸入功率Pi （設(shè)變壓器效率7 =0.95）與輸入電流Il197 = 一Vh =T7207=西7 0. 94 R）計(jì)算鐵心板面積SS= K幣式中：K系數(shù)與變壓器功率有關(guān)，K=0.60.8,取 K=0.75;(7)fl變壓器平均功率./'則 5 - 0 752()2 = 10. tiftriii JI' S I! rtrr根據(jù)現(xiàn)有鐵心規(guī)格選用鐵芯尺寸為：高H=40mmrt彳全Do=55mm#徑

52、Dvo=110mmn 。核算所選核的鐵心的截面核S =2 - - H110 - 55 .八一 , r i x 40 x 10 - ） Irnr（8）4）計(jì)柞初級繞紈每伏臣我與匝效V*4.44/BS式中：f 電源頻率（Hz） , f=50Hz;B磁通密度（T） ,B=1.4T。代人存: 2*9PVV,取* = 3何/ J則 : Vici Ci = 3x22（）=6W）l'l<5）i+一次級緩姐等伏匝世'與版較.'"不當(dāng) 體八1 （9）I - M代人得、抻=3 = 3. 23睜/V,則N=No- U2=3.23 X 11.8=38.1 匝，取 N=38 匝。

53、6）選擇導(dǎo)線線徑繞組導(dǎo)線線徑d按式（10）計(jì)算式中：I 通過導(dǎo)線的電流（A）;j 電流密度，j=2.53A/m急當(dāng)取j=2.5A/mm2時(shí)代入式（10）得d 0, 72 / i min ）則初級燒組線存力=0 72 .0 9J = 0. WtmiH透>16. 7 a 2. 94nim .透漆包紋外荏為0.72“巾1次級繞81線線徑小;0.72用兩條d=2.12mm（考慮絕緣漆最大外徑為 2。21mm導(dǎo)線并繞。因?yàn)?.94導(dǎo) 線的截面積Sd2=6.78mm,而d=2.12mm#線的截面積為3.53mm2兩條并聯(lián)后可得 截面積為：ZXBBB-T.OGmR,完全符合要求且裕度較大。6環(huán)形變壓器的結(jié)構(gòu)計(jì)算環(huán)形變壓器的繞組是用繞線機(jī)的繞線環(huán)在鐵心內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而繞制的，因此 鐵心內(nèi)徑的尺寸對加