設(shè)計(jì)一個(gè)電源變壓器,主要是根據(jù)電功率選擇變壓器鐵心的截面積,計(jì)算初次級(jí)各線圈的圈數(shù)等.所謂鐵心截面積S是指硅鋼片中間舌的標(biāo)準(zhǔn)尺寸a和疊加起來(lái)的總厚度b的乘積.如果電源變壓器的初級(jí)電壓是U1,次級(jí)有n個(gè)組,各組電壓分別是U21,U22,┅,U2n, 各組電流分別是I21,I22,┅,I2n,...計(jì)算步驟如下:
第一步,計(jì)算次級(jí)的功率P2.次級(jí)功率等于次級(jí)各組功率的和,也就是 P2 =U21*I21+U22*I22+┅+U2n*I2n.
第二步, 計(jì)算變壓器的功率P.算出P2后.考慮到變壓器的效率是η,那么初級(jí)功率P1=P2/η,η一般在0.8～0.9之間.變壓器的功率等于初,次級(jí)功率之和的一半,也就是P=(P1+P2)/2
第三步, 查鐵心截面積S.根據(jù)變壓器功率,由式(2.1)計(jì)算出鐵心截面積S,并且從國(guó)產(chǎn)小功率變壓器常用的標(biāo)準(zhǔn)鐵心片規(guī)格表中選擇鐵心片規(guī)格和疊厚.
第四步, 確定每伏圈數(shù)N.根據(jù)鐵心截面積S和鐵心的磁通密度B,由式(2.2)得到初級(jí)線圈的每伏圈數(shù)N.鐵心的B值可以這樣選取: 質(zhì)量?jī)?yōu)良的硅鋼片,取11000高斯;一般硅鋼片,取10000高斯;鐵片,取7000高斯.考到導(dǎo)線電阻的壓降, 次級(jí)線圈每伏圈數(shù)N'應(yīng)該比N增加5%～10%,也就是N'在1.05N～1.1N之間選取.
第五步,初次級(jí)線圈的計(jì)算.初級(jí)線圈N1=N*U1.次級(jí)線圈N21=N'*U21,N22=N'*U22 ┅,N2 =N'*U2n.
第六步, 查導(dǎo)線直徑.根據(jù)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(dǎo)線直徑.一般電源變壓器的電流密度可以選用3安/毫米2
第七步, 校核. 根據(jù)計(jì)算結(jié)果,算出線圈每層圈數(shù)和層數(shù),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(hào)鐵心,如果太空,可以減小一號(hào)鐵心.采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GEI鐵心,而且舌寬a和疊厚b的比在1:1～1:1.7之間, 線圈是放得下的.各參數(shù)的計(jì)算公式如下:

ln(S)=0.498*ln(P)+0.22 ┅(2.1)
ln(N)=-0.494*ln(P)-0.317*ln(B)+6.439┅(2.2)
ln(D)=0.503*ln(I)-0.221┅(2.3)

變量說(shuō)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(shù). 單位: 圈每伏(N/V)
I: 使用電流. 單位: 安(A)
D: 導(dǎo)線直徑. 單位: 毫米(mm)