電源變壓器設(shè)計(jì)參考資料

1、電源變壓器設(shè)計(jì)參考資料以下資料主要來(lái)自一些工具書、論文和網(wǎng)站，希望對(duì)各位有幫助。引用標(biāo)準(zhǔn)：IEC/EN 61558、EN60950、EN60065、GB19212.1-2003（等同于中文版IEC/EN 61558就電網(wǎng)電壓范圍小部分有差異）、GB+T+15290-1994+電子設(shè)備用電源變壓器和濾波扼流圈總技術(shù)條件（參考）參考書：國(guó)內(nèi)電工運(yùn)用較廣泛的工具書電工手冊(cè)、電子電工應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)技巧800例電源變壓器功率的估算測(cè)得某電源變壓器的鐵芯截面積2，估算其功率，得249剔除各種誤差外，實(shí)際標(biāo)稱功率是。 小型變壓器的簡(jiǎn)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.

2、51.6=5.6平方厘米 故，每伏匝數(shù)=55/5.6=9.8匝 注：原公式：N4.5×100000/Bg×S(N每伏匝數(shù)，S鐵心截面，Bg鐵芯導(dǎo)磁率，一般在600012000高斯)現(xiàn)今材料進(jìn)步，鐵芯在9000高斯以下的應(yīng)是早期產(chǎn)品，現(xiàn)在一般都在10000高斯附近或以上，按10000高斯計(jì)：N4.5×100000/10000×S45/S55是來(lái)自鐵芯導(dǎo)磁率8000高斯附近，材質(zhì)屬中下的低劣品，以此計(jì)算結(jié)果繞制線圈，將浪費(fèi)銅材，也使鐵芯窗口空間減小，造成繞制的變壓器效率降低。2，求線圈匝數(shù) 初級(jí)線圈 n1=2209.8=2156匝 次級(jí)線圈 n2=89.81

3、.05=82.32 可取為82匝 次級(jí)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=82=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(jí)線圈電流I1=20/220=0.09安 導(dǎo)線直徑 d=0.8I 初級(jí)線圈導(dǎo)線直徑 d1=0.8I1=0.80.09=0.24毫米 次級(jí)線圈導(dǎo)線直徑 d2=0.8I2=0.82=1.13毫米橫截面積(CM)：S1.25×根號(hào)P 電功率：1瓦(1W)=1焦/秒(1J/s)=1伏·安(1V·A) ，所以，100VA相當(dāng)于100W.經(jīng)橋

4、式整流電容濾波后的電壓是原變壓器次級(jí)電壓的1.4144, 直流電源濾波電容的計(jì)算 例10.1.1整流濾波電路如圖所示，已知V1是220V交流電源，頻率為50Hz，要求直流電壓VL=30V，負(fù)載電流IL=50mA。 試求電源變壓器副邊電壓v2的有效值，選擇整流二極管及濾波電容。解：(1)變壓器副邊電壓的有效值(2)選擇整流二極管流經(jīng)整流二極管的平均電流為 二極管承受的最大反向電壓為 (3)選擇濾波電容因?yàn)樨?fù)載電阻 (50HZ周期T是0.02S，100HZ周期T是0.01S)由此得濾波電容 S/=F=106uF考慮到電網(wǎng)電壓波動(dòng)±10%，則電容所承受的最高電壓為因此選用標(biāo)稱值為68mF/

5、50V的電解電容橋式整流電路的濾波電容取值在工程設(shè)計(jì)中，一般由兩個(gè)切入點(diǎn)來(lái)計(jì)算。一是根據(jù)電容由整流電源充電與對(duì)負(fù)載電阻放電的周期，再乘上一個(gè)系數(shù)來(lái)確定的，另一個(gè)切入點(diǎn)是根據(jù)電源濾波輸出的波紋系數(shù)來(lái)計(jì)算的，無(wú)論是采用那個(gè)切入點(diǎn)來(lái)計(jì)算濾波電容都需要依據(jù)橋式整流的最大輸出電壓和電流這兩個(gè)數(shù)值。通常比較多的是根據(jù)電源濾波輸出波紋系數(shù)這個(gè)公式來(lái)計(jì)算濾波電容。C0.289/f×（U/I）×ACvC，是濾波電容，單位為F。0.289，是由半波阻性負(fù)載整流電路的波紋系數(shù)推演來(lái)的常數(shù)。f，是整流電路的脈沖頻率，如50Hz交流電源輸入，半波整流電路的脈沖頻率為50Hz，全波整流電路的脈沖頻率為

6、100Hz。單位是Hz。U，是整流電路最大輸出電壓，單位是V。I，是整流電路最大輸出電流，單位是A。ACv，是波紋系數(shù)，單位是%。例如，橋式整流電路，輸出12V，電流300mA，波紋系數(shù)取8%，濾波電容為：C0.289/100Hz×(12V/0.3A)×0.08濾波電容約等于0.0009F，電容取1000uF便能滿足基本要求。在此以工頻交流電全波整流考慮來(lái)選取電容，此時(shí)，整流電壓的重復(fù)周期為0.01秒，取放電常數(shù)為三到五倍的重復(fù)周期，一般要求（如功率放大器使用電源）取三倍就足夠了，則：C3*0.01*IU，此處，I為負(fù)載電流，U為負(fù)載直流電壓。濾波電容的耐壓應(yīng)大于變壓器次級(jí)

7、電壓的峰值，且要留一定的余量，一般按1.2*1.414U2考慮，此處，U2是變壓器次級(jí)電壓。電源變壓器的一些常見參數(shù)說明：1額定輸入電壓U1：是指電源變壓器的初級(jí)所接上的電壓，也就是電源變壓器的工作電壓。對(duì)GS變壓器來(lái)說，U1230V；對(duì)BS變壓器來(lái)說，U1240V。2空載電流I0：是指電源變壓器的初級(jí)接上額定輸入電壓U1而次級(jí)不帶負(fù)載（即開路）時(shí)，流過初級(jí)的電流。I0與變壓器的設(shè)計(jì)有關(guān)，即使是兩個(gè)不同廠家生產(chǎn)的相同規(guī)格的電源變壓器，其I0也可能不同。3 空載電壓U0：是指變壓器初級(jí)接受上額定輸入電壓U1而次級(jí)不帶負(fù)載（即開路）時(shí)，次級(jí)兩端的電壓。U0與變壓器的設(shè)計(jì)有關(guān)，即使是兩個(gè)不同廠家生產(chǎn)

8、的相同規(guī)格的電源變壓器，其U0也可能不同。4 負(fù)載電流I2：是指變壓器初級(jí)接上額定輸入電壓U1，次級(jí)接上額定負(fù)載時(shí)，流過負(fù)載的電流。5 負(fù)載電壓U2：是指變壓器初級(jí)接上額定輸入電壓U1，次級(jí)接上額定負(fù)載時(shí)，負(fù)載兩端的電壓。6 定輸出功率P2：是指變壓器在額定輸入電壓U1時(shí)的輸出功率，它表示變壓器傳送能量的大小。一般來(lái)說，在相同頻率下，P2越大，變壓器的尺寸越大；P2相同，即使輸出電壓U2不同，變壓器的尺寸也相同，即變壓器的價(jià)格也應(yīng)相差無(wú)幾。由公式P2=U2*I2可知若輸出功率P2一定，若輸出電壓U2越高，則輸出電流I2越低。舉例來(lái)說，一個(gè)輸出功率P2=10VA的變壓器，若輸出電壓U2=24V，

9、則輸出電流I2= P2/U2=10VA/24V0.416A；若U2=12V， 則輸出電流I2=0.833A。7. 輸入電壓調(diào)整率: 輸入電壓調(diào)整率又叫線路調(diào)整率、源效應(yīng)等，在輸出滿載的情況下，輸入電壓變化會(huì)引起輸出電壓波動(dòng)，測(cè)試輸入電壓在全輸入范圍內(nèi)（207V-243V）變化時(shí)輸出電壓偏離輸出整定電壓的百分比，一般要求電壓調(diào)整率不超過1%2%。8. 負(fù)載調(diào)整率: 輸入電壓為額定值時(shí)，因變換負(fù)載引起的輸出電壓波動(dòng)不應(yīng)超過規(guī)定的范圍,通常指標(biāo)為3%5%。我們來(lái)討論一下EN61558-1 (等同于IEC61558-1)中對(duì)電源變壓器的幾點(diǎn)要求：1空載電壓U0有一個(gè)最高限值，其數(shù)值與變壓器的輸出功率P

10、2對(duì)應(yīng)，如下所示：P210VA時(shí)，(U0U2)/U2100%;10VA225VA時(shí)，(U0U2)/U250%;25VA263VA時(shí)，(U0U2)/U220%;63VA2250VA時(shí)，(U0U2)/U215%;250VA2630VA時(shí)，(U0U2)/U210%;630VA2時(shí)，(U0U2)/U25%;以上各式中的U2為變壓器的負(fù)載電壓。2 負(fù)載電壓U2應(yīng)在一定范圍內(nèi)，由下式考核：|(U2-U2R)/U2R|5%;若變壓器帶整流器，則|(U2-U2R)/U2R|10%上式中U2R為額定負(fù)載電壓。舉例來(lái)說，針對(duì)一個(gè)輸出為24V，12VA的變壓器，將變壓器的初級(jí)接上額定輸入電壓，次級(jí)接上負(fù)載，調(diào)節(jié)負(fù)載的阻值大小，使得流過負(fù)載的電流為12VA/24V=0.5A時(shí)，測(cè)量負(fù)載兩端的電壓即為U2。此例中U2R24V，則若23.8VU225.2V,此變壓器的輸出參數(shù)合格。在額定負(fù)載內(nèi)，變壓器空載和滿載的輸出電壓下降控制在5%以內(nèi)，用電器的輸入電壓在設(shè)計(jì)時(shí)一般允許在10%，這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，供電和用電都按此執(zhí)行。3 變壓器的溫升T在環(huán)境溫度為25時(shí)，將變壓器的初級(jí)接上額定輸入電壓，次級(jí)接上額定負(fù)載，使變壓器正常工作。然后將輸入電壓增加到1.06倍額定輸入電壓，待變壓器達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)后，測(cè)量變壓器的溫升T及外殼溫度。對(duì)耐熱等級(jí)為B級(jí)（130）的變壓器來(lái)說，T95K，外殼溫度不大于80。注：熱穩(wěn)