工频变压器的设计计算
工频变压器设计
工频变压器设计工频变压器是最简单的变压器，基本不用考虑分布电感、分布电容、信号源内阻、等效电路各种指标等复杂因素，直接按标准化步骤操作即可，所以用工频变压器来进行变压器设计入门是最好不过了。
简单说就是根据功率选择铁心，然后计算匝数，再看能否绕下。
不同的人设计标准不同，可能和下面计算有偏差，但是本质思想都是一样的。
有时算到后面需要重新再来，其实相当于一个迭代设计过程，反复设计直至满足要求为止。
理论计算完成后还需要实际测试效果进行验证，因为铁心参数，制作工艺可能和我们假设的不一样，所以设计完成后基本都需要再根据实测结果进行调整。
要求：高压输出：260V，150ma ；灯丝1：5V，3A；灯丝2：6.3v，3A 中心处抽头；初、次级间应加有屏蔽层。
根据要求铁芯型号采用“GEIB一35”。
计算如下：（1）计算变压器功率容量（输入视在功率）：P ＝（1.4×高压交流电压×电流＋灯丝1电压×电流＋灯丝2电压×电流）/ 效率＝（1.4×260×0.15＋5×3＋6.3×3）/ 0.9＝（54.6＋15＋18.9）/ 0.9＝ 98.33VA（2）计算原边电流I1＝1.05×P / 220＝0.469A（3）按照选定的电流密度（由计划的连续时间决定），选取漆包线直径。
如按照3A/mm2计算：D＝0.65×√I（0.65×电流的开方）并规整为产品规格里有的线径（可查资料）：选定：原边直径D1＝0.45mm高压绕组直径D2＝0.25mm灯丝绕组直径D3＝D4＝1.12mm(4）铁心截面面积S0＝1.25√（P）＝1.25×√98＝12.5CM2（5）铁心叠厚：根据他的要求铁芯型号采用“GEIB一35”，查到：舌宽＝35MM＝3.5CM则：叠厚＝12.5 / 3.5 ＝3.6CM一般地（叠厚/舌宽）在1－2之间是比较合适的。
工频变压器设计步骤
工频变压器设计步骤1．根据负载的实际需要，确定变压器的输出功率2P 及输出电流2I ：0.91U 3P I 222==式中：2U ——次级绕组相电压有效值，要求带负载后为220伏。
NOTE ：在变压器参数计算中，忽略电力电子电路的损耗，因此整机输出功率可视为变压器输出功率。
2．计算变压器的输入功率1P 及输入电流1I ：ηP P 21=式中：η——变压器的效率。
当容量小于1KW 时，η在0.8~0.9之间取值，此处取η=0.8。
()111U 3P 1.2~1.1I =式中：1.1～1.2——考虑变压器励磁电流分量的经验系数。
1U ——初级绕组相电压有效值。
3．确定变压器磁芯截面积S 和选用硅钢片尺寸：变压器磁芯材料选用硅钢片，磁芯形状选用E 型。
1P K S =式中：K ——经验系数，其大小与变压器的功率有关，功率越大，K 越小，此处取 1.35K =。
根据变压器磁芯截面积S 查相关技术手册，即可确定硅钢片尺寸。
4．计算初、次级绕组的匝数1W 、2W ：由电磁感应定律可知，每匝线圈上产生的感应电动势为：SfwB 4.44Φf 4.44E m m ==ω式中：f ——频率，此处为50Hz 。
m B ——磁芯磁感应强度。
m B 的大小与采用材料有关，对于一般硅钢片，取T 8.0GS 8000B m ==。
初级绕组匝数为：SfB 4.44U E U W m 111==整流变压器是Y −∆型联结方式，为了保证初、次级绕组绕组相电压均为220V ，则匝大比特电子变压器论坛 h t t p ://b b s .b i g -b i t .c o m数比应满足：13W W 21=次级绕组匝数为：12W 31W =5．计算初、次级绕组的导线截面积q 及选用导线：导线截面积：2mm jIq =式中：j ——电流密度，按长期工作制考虑，取2mm A/2.5j =。
根据导线实际截面积q 查相关技术手册，即可确定初、次级绕组的导线型号。
变压器温度计算
1 引言工频变压器的计算方法很多人认为已趋成熟没有什么可讨论的，对于一个单位的工程技术人员来讲温升计算问题可能并不存在，温升本身来源于试验数据，企业本身有大量试验数据，温升问题垂手可得。
下面就温升的计算公式进行探讨，本文仅提出一个轮廓，供大家参考。
2 热阻法热阻法基于温升与损耗成正比，不同磁心型号热阻不同，热阻法计算温升比较准确，因其本身由试验得来，磁心又是固定不变的，热阻数据由大型磁心生产厂商提供。
有了厂家提供的热阻数据，简单、实用何乐而不为。
高频变压器可采用这一方法。
而铁心片供应商不能提供热阻这一类数据，因此低频变压器设计者很难采用。
热阻法的具体计算公式如下:式中，温升ΔT(℃)变压器热阻Rth(℃/w)变压器铜损PW(w)变压器铁损PC(w)3 热容量法源于早期的灌封变压器，由于开放式变压器的出现这种计算方法已被人遗忘，可以说是在考古中发现。
这种计算方法的特点是把变压器看成是一个密封的元件，既无热的传导，也无热的辐射，更无热的对流，热量全部靠变压器的铁心、导线、绝缘材料消耗掉。
这样引出一个热容量(比热)的概念，就可以利用古人留给我们的比热的试验数据，准确的计算出变压器的温升来。
不是所有的变压器都可以利用这一计算公式，唯独只有带塑料外壳的适配器可采用这一方法，这种计算方法准确度犹如瓮中捉鳖十拿九稳。
若适配器开有百叶窗，那就有一部份热量通过对流散发出去，如不存在强迫对流，百叶窗对温升的影响只在百分之三左右。
上一代的变压器设计工作者对这一计算方法很熟悉，现在的变压器设计工作者根据此线索，进行考古也会有收获。
热容量法的计算模式如下：式中，温升ΔT(℃)变压器质量Gt(g)变压器铜损PW(w)变压器铁损PC(w)T—加热时间常数(s)At—变压器散热面积(cm2)Ct——变压器比热(w·s/℃·g)CC——铁心比热(w·s/℃·g)GC——铁心质量(g)cw——导线比热(w·s/℃·g)Gw——导线质量(g)cis——绝缘材料比热(w·s/℃·g)Gis——绝缘材料质量(g)Gt——变压器质量(g)4 散热面积法散热面积法基于热量全部由变压器表面积散发出去，这种算法有三种类型：4.1 统算法不管变压器的铁损铜损统统加起来，让他从变压器表面积散发出去，环型变压器常采用这一形式。
变压器容量计算方法
变压器容量计算方法
变压器的容量计算方法是根据所需的负荷电流和所需的电压来确定的。
这里给出两种常用的计算方法：
方法一：根据负荷电流计算
1. 确定负荷电流：根据需要供电的设备的额定电流和数量，计算总的负荷电流。
2. 选择变压器的额定电流：选择一个接近或稍大于负荷电流的变压器额定电流。
3. 计算变压器容量：根据变压器额定电流和所需的电压，使用下式计算变压器容量：
容量（kVA）= 变压器额定电流（A） ×所需电压（V） / 1000
方法二：根据负荷功率计算
1. 确定负荷功率：根据需要供电的设备的额定功率和数量，计算总的负荷功率。
2. 计算负荷电流：根据负荷功率和所需电压，使用下式计算负荷电流：
电流（A）= 功率（W） / 电压（V）
3. 选择变压器的额定电流：选择一个接近或稍大于负荷电流的
变压器额定电流。
4. 计算变压器容量：根据变压器额定电流和所需的电压，使用下式计算变压器容量：
容量（kVA）= 变压器额定电流（A） ×所需电压（V） / 1000
以上两种方法可以根据实际情况选择其中一种来计算变压器的容量。
小功率工频变压器的绕制
小功率工频变压器的绕制各种家用电器中，工频变压器无论是自行设计绕制，还是修复烧坏的变压器，都涉及到部分简单的计算，教科书上的计算公式虽然严谨，但实际运用时显得复杂，不甚方便。
本文介绍实用的变压器计算的经验公式。
1．铁芯的选择根据自己需要的功率选择合适的铁芯是绕制变压器的第一步。
如果铁芯(硅钢片)选用过大，将导致变压器体积增大，成本升高，但铁芯过小，会增大变压器的损耗，同时带负载能力变差。
为了确定铁芯尺寸，首先要算出变压器次级的实际消耗功率，它等于变压器次级各绕组电压、负载电流的乘积之和。
如果是全波整流变压器，应以变压器次级电压的1／2计算。
次级绕组消耗功率加入变压器本身损耗功率，即为变压器初级视在功率。
一般次级绕组功率在10w以下的变压器，其本身损耗可达次级实际消耗功率的30～50％，其效率仅为50～70％。
次级绕组功率在30W以下损耗约20～30％，50W以下损耗约15～20％，100w以下损耗约10～15％，100W以上损耗约10％以下，上述损耗参数是关于普通插片式变压器的。
如果按照R型变压器、c型变压器、环形变压器的顺序，损耗参数依次减小。
根据上述计算的变压器初级总功率可以选定铁芯。
铁芯面积S=a×b（cm2)．如附图所示。
变压器视在功率与s的关系用下述经验公式选用：s=K√P1P1为变压器初级总视在功率，单位为：VA(伏安)，s为应选铁芯截面积，K为一系数，随变压器Pl大小不同选用不同的值。
同时考虑到硅钢片之间的绝缘漆、空隙的影响，K与P1关系为：P1 K值10VA以下 2～2．250VA以下 2～1．5lOOVA以下 1．5～1．42．每伏匝数计算选定铁芯s以后。
再确定每伏匝数，以使绕制的变压器有台理的激磁电流。
常用的经验公式为：N=(40～55)/S，N为每伏匝数。
根据不同质量的硅钢片选取系数40～55。
比较高级的高硅钢，用眼观察表面有鳞片结晶．且极脆，只弯折1～2次即断裂，断处参差不齐，系数取为40。
变压器设计
变压器设计技术要求初级输入电压：U1=220V 电源频率： f=50Hz次级输出电压：U2=110V 次级输出功率：P2=900W 电压调整率： 10%U ∆= 次级初级：有静电屏蔽 绝缘等级：E 级一、理论计算2.1 计算变压器功率容量V Acp=P2=900W2.2 选择铁心，确定电磁参量铁心型号 尺寸/mm 参考 数据 A max B max D min /D max E min /E max F min G min R maxl Fe /cm A Fe /cm 2 m Fe /g A o /cm 2 U6.190.0155.8 29.5/30.9 28.5/29.6 30 95.0 3.034.0 7.99 2080 28.5 6.2 49.5/50.9 13.4 3490 U7.1102.4 175.4 34.0/35.4 32.5/33.7 34 106.0 38.4 10.5 3080 36.0 7.2 55.0/56.4 17.0 4990 U8.1114.2 195.637.5/39.2 36.3/37.638118.042.8 12.9 4230 44.88.261.5/63.2 21.2 6960表一 IEC329标准C 型U 系列单相C 型铁心尺寸和参数表二 U 系列变压器铁心特性参数国际电工委员会IEC329标准是C 型铁心的国际标准，在IEC 标准中，单项C 型铁心系列有五种，即P 系列、Q 系列、R 系列和M 系列在一般用于中高频，Q 系列、R 系列一般用于工频或中频，而工频变压器采用U 系列最多。
参考铁心容量指标及设计的技术要求，选取U 系列的铁心。
查阅U 系列铁心变压器的特性参数，选择型号为U8.2的C 型铁心，U 系列铁心和变压器的结构参数如表一所示，变压器的特性参数如表二所示。
（1）磁感应强度B 选择根据功率等级，选定磁感应强度B=1.3T （2）电流密度j 取值根据功率等级，选定电流密度j=2.0A/mm ² （3）变压器效率选择根据功率等级，效率η=0.96 （4）Km 取值根据功率等级，选择Km=0.43 计算Ap222411(1)10900(1)100.96740.3424.44 4.4450 1.3 2.00.43mP Ap cm fBjK η+⨯⋅+⨯===⨯⨯⨯⨯由表中的Ap 值系列，结合铁芯损耗等考虑，至少应选择U8.2型铁心2.3 匝数计算由表二查得铁心负载磁感应强度 B=1.7T ，3.41%U ∆=铁心每伏感应电动势E1E1=U1(1-0.5△U)=220×(1-0.5×0.0341)=216.249（V ）44~1010 2.0544.44 4.4450 1.712.9E C TV fB S ===⨯⨯⨯初级匝数N111 2.054216.249445E N TV E =⋅=⨯=次级感应电动势E222(10.5)110(10.50.0341)111.8755E U U V=+∆=⨯+⨯=次级匝数N222 2.054111.8755230E N TV E =⋅=⨯=2.4 初级电流计算（1）初级电流I2222900===8.182110P I U （2）次级反射到初级的电流'22214.229N I I N == （3）计算铁损电流和磁化电流 按IEC 标准要求，型号为U8.1的铁心在磁感应强度为1.7T 下的铁心损耗Pc 最大为9.31W ，磁化伏安V Adp 最大为69.0V A 。
小功率工频电源变压器
式中I0——空载电流（A）。
当空载磁感应强度B0接近铁心的磁饱和区、变压器功率较小（初级铜阻较大）、而且所选用的铁心材料牌号较差（铁损大、空载铁损电流IC0大）时，必须按下式修正铁心空载时的实际磁感应强度值，并按此值重新查铁心磁化曲线和损耗曲线，修正空载电流：
式中B′0——B0修正后的铁心实际的空载磁感应强度（T）；
7计算小功率电源变压器所需的技术参数
①电源频率f；
②电源电压U1；
③负载电压U2；
④负载电流I2；
⑤电压调整率ΔU（%）；
⑥其它要求，如线圈温升Δτm、空载损耗P0、效率η、体积要求等；
⑦环境温度τZ；
⑧安全标准。
8计算步骤
8.1变压器输出功率P2
P2=U2I2 ……（12）；
B0——修正前的铁心空载磁感应强度（T）；
r1B——20℃时的初级铜阻（Ω）；
IC0——修正前的铁损电流（A）。
8.12电压核算
① 铜阻压降ΔU1、ΔU2
初级铜阻压降ΔU1=I1r1。
式中ΔU1——初级铜阻压降（V）；
r1——初级热态铜阻（Ω）。
次级铜阻压降ΔU2=I2r2。
式中ΔU2——次级铜阻压降（V）；
变压器允许温升由最高使用温度和绝缘等级所决定。各绝缘等级的变压器所允许的最高温度如表4所示。
小功率电源变压器的允许温升等于允许的最高温度与最高使用温度之差。在多数情况下，最高使用温度为+40℃时采用A级绝缘；最高使用温度为+55℃时采用E级绝缘；最高使用温度为+70℃时采用B级绝缘。也就是说，小功率电源变压器允许温升一般不超过60℃。
8.7.2计算初级匝数N1
工频变压器
工频一般指市电的频率,在我国是50Hz,其他国家也有60Hz的。
而可以改变这个频率交流电的电压的变压器,就是叫工频变压器了。
工频变压器被大家称为低频变压器,以示与开关电源用高频变压器有区别，工频变压器在过去传统的电源中大量使用，而这些电源的稳定方式又是采用线性调节的，所以那些传统的电源又被称为线性电源。
工频变压器的原理非常简单，理论上推导出相关计算式也不复杂,所以大家形成了看法:太简单了，就那三、四个计算公式,没什么可研究的.设计时只要根据那些简单的公式,立马成功。
我认为上面的认识既有可取之处,也有值得研究的地方.可取之处:根据计算式,可以很快就计算出结果,解决了问题;值得研究的地方是:你是否了解自己设计出的产品性能?设计合理吗?设计优化过吗?经济性如何?举个例子吧,根据功率选铁芯规格就是个很繁杂的问题,因为涉及的因素比较多.有些书推荐采用下面的半经验公式去选取:S = K·Sqrt(P) (1)定下S后,然后进行其它的计算.这确实是一种实用的方法,但也要认识到,这也是一种简化了的设计方法,大多数情况下存在着浪费.这种设计方法对业余爱好者来说用不着讨论(只是偶尔设计一个变压器自己用),但对企业来说,值得讨论,产品中大批量采用这种设计时,体现的是降低了经济效益。
工频变压器的设计选材从节约能源及原材料的角度，可采取以下建议：1、减少铜的用量，有两个方面可以实现，一是减少线径这就意味着铜阻增大，铜损损耗就会增大。
二是减少圈数，就会使空载电流增大，同样空载损耗就会加大，如果变压器长时间的处于通电待机状态，电力资源的浪费是非常大的。
每年我国因为家用电器的长期处于待机通电状态造成的电力浪费以数十亿元计。
2、变压器设计时应使铜损和铁损相等，这样变压器的损耗最低，工作最稳定，如果一个变压器设计完后，由于为节省铜线，而采取小号的线径和减少圈数的方法，使得铁心窗口还有很多的空间余量，这样就说明铁心的尺寸选择的过大，造成了铁心的浪费，由于铁心的规格大，绕线的平均周长也大，同样会造成铜线的用量增加。
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工频变压器的设计计算2010-9-15，这个U2），从上可知，变压器是通过铁芯的磁场来传递电功率的。
借助于磁场实现了初级电路和次级电路的电隔离；又通过改变绕组匝比，来改变次级的输出电压。
二、变压器特性参数和设计要求1、磁通密度B和电流密度J磁通密度（又叫磁感应强度）B和电流密度J是变压器设计的关键参数，直接关系着变压器的体积和重量，B 、J值越高，变压器越轻，但是B 、J的取值受到一定条件的限制，因此，变压器的体积和重量也受到这些条件的限制。
H的关系曲线，在图3中，Bs —饱和磁感应强度；Bs —过压保护磁感应强度Bm —最大磁感应强度（计算值）导磁率： HB ΔΔ=μ 饱和磁通密度为Bs 和导磁率μ是曲线的两个重要参数。
对于磁性材料，要求Bs 、μ 越高越好。
Bs 高，变压器体积可减小；μ高，变压器空载电流小。
另外，还要求电阻率ρ高，这样损耗小、发热小。
⑵ 电流密度J电流密度J : 电路单位截面积的电流量，单位 ：安/厘米²（A/cm ²）。
变压器绕组导线的电阻：ql R cu ρ= 电流导线中所产生的损耗（铜损）：l IJ R I P cu cu cu ρ2==可以看出，铜损与电流和电流密度的乘积成正比，就是说，随着电流增加，要保持同样的绕组损耗和温升，必须相应地降低电流密度。
2、铁心、导线和绝缘材料⑴ 铁心形状和材料铁心形状：卷绕的有O 型、CD/XCD 型、ED/XED 型、R 型、HSD 型(三相)，冲片的有EI 、CI 型；这是我们常用两种冲片。
铁心材料牌号：硅钢（含硅量在2.3~3.6%）冷轧无取向硅钢带：含硅量低（在0.5~2.5%）；厚0.35、0.5、0.65mm,我们常用0.5mm ； B 高、μ高，铁损大，价格较低，多用于小功率工频变压器。
冷轧取向硅钢带：含硅量较高（在2.5~3%），厚0.27、0.3、0.35mm, 我们常用0.35mm ；B 高、μ高，铁损小，价格较高，多用于中大功率工频变压器。
⑵ 线圈导线材料油性漆包线Q 0.05~2.5 耐温等级 A 105℃塑醛漆包线QQ 0.06~2.5 耐温等级 E 120℃聚酯漆包线QZ 0.06~2.5 耐温等级 B 130℃耐压均在600V 以上。
最常用的是QZ 漆包线。
线圈允许的平均温升⊿τm =线圈绝缘所允许的最高工作温度-最高环境温度-（5—10K ）, 通常不超过60℃。
5—10K 是考虑线圈最高温度与平均温度之差，功率大取大值。
⑶ 层间绝缘材料500V 以下不需要层间绝缘。
各绕组间应垫绝缘0.03 聚酯薄膜2~3层。
3、 电源变压器的主要技术参数⑴ 输出功率（视在功率、容量、V A 数）⑵ 输出电压及电压调整率和要求⑶ 电源电压、频率及变化范围⑷ 效率⑸ 空载电流及空载损耗⑹ 绕组平均温升⑺ 输入功率因数⑼环境温度、湿度等⑽其他（体积、成本、重量、漏磁、噪音等）四、变压器的基本关系式以下是工频变压器常用计算公式。
利用这些公式可以在没有手册的情况下计算所需要的变压器，只要Bm和J取的合适，误差不大。
Bm和J的选取主要决定于输出功率，Bm的选取还与铁芯材料有关。
1、初级电压U1=4.44f Bm Sc N1×108-式中：U1---初级电压（有效值），V；f---电源频率，Hz；Bm---磁感应强度（幅值），Gs；Sc---净铁面积，cm2；N1---初级绕组匝数。
2、初级功率（有功功率）P1=2.22f Bm J Sm Sc×106-式中：P1---初级功率, w ；J ---电流密度，A/mm2；Sm---净铜面积，cm2。
3、初级伏安（视在功率）V A1=4.44f Bm J Sm Sc×106-/（1+COSφ）---磁化电流较大时V A1=2.22f Bm J Sm Sc×106-= P1 --磁化电流可忽略时4、功率因数COSφ= P1 / V A1=1/1+（Iφ/ I1）2式中：Iφ---初级磁化电流，A；I1 ---初级电流，A。
5、初级磁化伏安V Aφ = U1×Iφ= 4.44f Bm Sc N1 Iφ×108-= 4.44f Bm H Sc lc×108-式中：H --磁场强度，Oe；lc—平均磁路长度，cm。
6、铁心损耗Pc=P10/f Gc Bm2×108-式中：P10/f---在Bm=10000Gs和对应频率f下，单位重量的铁损，w；Gc—铁重，kg；⑴ 温升支配的变压器Pm =ZJ 2Gm ；式中： Gm —铜重，kg ；Z —1.96KTK T = rt/ r20 (对应105—130℃铜温K T = 1.22—1.31)⑵ 电压调整率支配的变压器Pmφ= Pm （1+COS 2φ）/ COS 2φ8、 电压调整率和次级电压电压调整率 ΔU ％= Pm/P1 ( 不计Iφ )次级电压空载电压 U 20 = U 1* N 2/N 1次级电压负载电压 U 2 = U 20(1-ΔU ％)9、 输出功率P 2= P 1-(Pc+Pm φ)10、效率η = P 2/P 111、频率对V A1的影响V A 1∝ f /f P /10 ； Pc ∝ f23.1 P10/50=1.04, P10/400=13，所以，同一号铁心，400Hz 比50Hz 变压器容量约大2.3倍。
12、 铁心初选ScoSmo= fBmJKmKcPo 44.4(1+η)/η×106 cm 4 式中： Po ---即∑P2 ，V A ；Km ---铜占空系数，取0.2—0.3 ，与导线直径有关；Kc ---铁占空系数，取0.82—0.88 ，与冲片厚度有关；Smo ---铜的窗口面积，cm 2 ；Sm=KmSmo ；Sco --- 铁心截面积，cm 2；Sc=KcSco ；Bm --- 磁感应强度（幅值），Gs ；η --- 效率；J --- 电流密度，A/mm 2；f --- 频率，Hz 。
说明：1、公式1---11摘自“电源变压器和滤波阻流圈典型计算参考资料 四机部工作组 1970年” ，仅适用于400Hz 、50Hz 电源变压器。
2、公式12摘自“电源变压器 （俄文版） 1959”。
五、工频变压器的设计以下设计计算是针对EI 型冲片式工频变压器。
其他形式变压器可作为参考。
1、 列出技术要求额定输出电压，额定输出电流、额定输出功率（伏安）；输入电压范围、工作频率（50/60HZ ）；外形及安装要求；工作条件，如环境温度，有无通风，工作制，工作寿命等。
2、 明确设计准则：主要有三种设计准则：⑴ 按允许电压调整率准则设计；⑵ 按允许温升及重量最轻准则设计；⑶ 按允许温升及成本最低准则设计。
10W 以下的工频变压器按电10 %压调整率来设计。
材料用0.5 mm 厚的低牌号冷轧无取向硅钢片，如：50W800,1000,1300。
其温升较低，功率越小温升越低。
10—60W 的工频变压器也按电压调整率设计，材料用0.5 mm 厚的高牌号冷轧无取向硅钢片，如：50W540,600,800。
其温升接近允许值。
60瓦以上的工频变压器按允许温升设计。
材料用0.5 mm 厚的高牌号冷轧无取向硅钢片如：50W350,-540，也可用0.35的冷轧无取向硅钢片35Q145、155、165。
功率越大，其电压调整率越小；例如：；200W 的变压器其电压调整率为6.9 % ；1KW 的变压器仅2.5%。
为了降低成本，可以采用铝漆包线，此时要增加铁片的厚度，减小导线匝数、增加铝线的截面积；也可以采用铁多铜少的铁芯冲片，减小铜导线的截面积，从而减小铜重。
3、 计算总输出功率（容量）总输出功率是设计变压器的主要参数之一。
它是决定变压器的重量的最重要的参数，输出功率越大，变压器越重。
变压器通常有几路输出，而且输出电路不尽相同，此时首要任务是确定每一路的输出电压和功率，再求出总的功率，以便选铁心。
输出电路不同，输出功率的计算方法也不同。
应根据各电路的特点来计算各路的功率，然后加起来就是变压器总输出功率Po 。
几种不同的电路的输出功率计算公式：⑴ 纯电阻负载：V A CZ =U i I i⑵ 半波整流电路：V A BB =22=+J J J I I U ？⑶ 全波整流电路：V A QB =1.71U k I k⑷ 单相桥整流电路：V A QS =U i I i⑸ 单相倍压整流电路：V A BY =U d I d变压器总的输出功率Po = V A CZ + V A BB + V A QB + V A QS + V A BY有时采取以下简化方法来确定变压器的总输出功率：首先确定各个负载的功率，其和再除以0.7~0.9的系数就是变压器的输出功率。
这个系数既考虑了以上电路增加的无功功率，又考虑了适当的余量。
这个方法不是很准确，但能满足工程计算的需要，却节省了很多时间。
4、选铁心，计算绕组及其他参数选铁心是变压器设计的最重要的一步。
选铁心要根据相应标准或变压器设计手册或铁心厂家的产品说明书来进行选择。
铁心厂家的产品说明书一般只给出铁心冲片规格及铁心材料牌号。
由于各厂家的铁心冲片规格和材料不尽统一，我们通常要针对该厂家的铁心规格自己来计算绕组参数等数据。
早期的变压器设计手册给出了多个厂家的变压器铁芯冲片系列表以及多种铁心材料的性能数据，还给出了变压器的计算程序和实例，以及多种系列的变压器参数表，选择较为方便。
但是铁芯规格比较杂乱（有前苏联的、前四机部的、早期日美的）， 铁芯材料性能数据也比较陈旧。
辽宁科学技术出版社2007年出版的“新编电子变压器手册”是一本值得推荐的工具书。
该书提供了EI及其他形式铁芯的规格表；常用EI型铁芯材料的特性曲线；常用EI型铁芯冲片尺寸系列和结构参数工频变压器的磁通密度（磁感应强度）取值表（表2-59）；工频变压器的电流密度取值表（表2-60）；工频变压器的电压调整率取值表（表2-61）；工频变压器的效率取值表（表2-62）；工频变压器的Km取值表（表2-63）。
这些都是变压器设计计算需要的数据。
该书中（PP116）还给出了常用工频变压器（单相和三相）铁芯规格表，的参数表，根据输出功率就可查到对应的铁芯规格、绕组匝/伏、空载损耗、效率、次级电压调整率，温升、电流密度以及重量等数据，这样，根据手册给出的匝/伏及电流密度，可以很快计算出每个绕组的匝数和线径，方便快捷，结果准确，计算工作量很小。
但是，该手册单相变压器仅给出了1.2KV A以下的参数表。
同样一台变压器，在提高通风散热强度的情况下，或相应地缩短工作时间，其输出功率可以大大提高，只要保证绕组温升不超过60℃就可以。