高频变压器参数计算
高频变压器制作与技术参数计算
图1 开关电源原理图图2 ⼯作点测试⽰意图3 变压器主要参数的计算本例中的变换器采⽤单端反激式⼯作⽅式，单端反激变换器在⼩功率开关电源设计中应⽤⾮常⼴泛，且多路输出较⽅便。
单端反激电源的⼯作模式有两种：电流连续模式和电流断续模式。
前者适⽤于较⼩功率，副边⼆极管存在没有反向恢复的问题，但MOS管的峰值电流相对较⼤;后者MOS管的峰值电流相对较⼩，但存在副边⼆极管的反向恢复问题，需要给⼆极管加吸收电路。
这两种⼯作模式可根据实际需求来选择，本⽂采⽤了后者。
设计变压器时⼤多需要考虑下⾯问题：变换器频率f(H2);初级电压U1(V)，次级电压U2(V);次级电流i2(A);绕组线路参数n1、，n2;温升τ(℃);绕组相对电压降u;环境温度τHJ(℃);绝缘材料密度γz(g/cm3)1)根据变压器的输出功率选取铁芯，所选取的铁芯的户，值应等于或⼤于给定值。
2)绕组每伏匝数(1)ST是铁芯的截⾯积;kT是窗⼝的填充系数;3)初级绕组电势E1=U1(1-) (2)4)初级绕组匝数W1=W0El (3)5)次级绕组电势E2i=U2i (1+) (4)6)次级绕组匝数W2i=W0E2i (5)7)初级绕组电流(6)8)次级绕组电流(7)其中，n1、n2：分别是初级绕组和次级绕组的每层匝数。
9)初级绕组线径(8)10)次级绕组线径(9)其中，j是电流密度。
详细的变压器设计⽅法与计算相当复杂，本⽂参照经验公式，依据下⾯的步骤设计了本例转换器中的⾼频变压器。
3.1 确定变压器的变⽐根据输出电压U0的关系式(10)得变⽐为(11)式中UD为整流器输出的直流电压。
本例中UD=24V，f为100kHz，tON取0.5;n=2。
3.2 计算初级线圈中的电流已知输出直流电压U0=±12V、5V，负载电流均为I0=lA，则输出功率P0=P1+P2+P3=29W开关电源的效率η⼀般在60～90%之间，本例取η=0.65，则输⼊功率为初级的平均电流为假定初级线圈的初始电流为零，那么，在开关管的导通期tON⾥，初级线圈中的电流⼼便从零开始线性增长到峰值I1P3.3 计算初级绕组圈数N1初级绕组的最⼩电感L1为根据输出功率P的⼤⼩，选⽤适当的磁芯，其形状⽤环形、EI形或罐形均可，本例采⽤EI28，该类型的铁芯在f=50kHz时，功率可达到60W，在f=100kHz时，输出功率可达到90W。
高频变压器简单计算方法
高频变压器简单计算方法
高频变压器是一种用于变换交流电压的电器设备。
虽然计算高频变压器的精确参数需要更加复杂的方法和考虑更多的因素，但是在一些简单的应用中，我们可以使用一些基本的计算方法来估算高频变压器的参数。
首先，我们需要知道高频变压器的输入电压（Vin）、输出电压（Vout）、频率（f）和功率（P）。
如果其中任何一个参数未知，我们可以使用其他已知参数来确定。
请注意，这些计算方法是基于一些基本的假设和限制的，可能会有一定的误差。
1. 估算变压器的输出电流：
变压器的输出电流（Iout）可以通过下面的公式进行估算：
Iout = P / Vout
2. 估算变压器的变比：
变比（N）表示输入电压和输出电压之间的比例关系。
可以通过下面的公式进行估算：
N = Vin / Vout
3. 估算变压器的电感：
变压器的电感（L）可以通过以下公式进行估算：
L = (Vout * N) / (2 * π * f * Iout)
这些是一些基本的计算方法，可以帮助我们初步估算高频变压器的一些参数。
然而，考虑到高频变压器的复杂性和一些特殊的应用要求，更精确的计算方法可能需要进一步的分析和模拟。
因此，在实际设计和应用中，建议咨询专业的电气工程师或使用专业的电路设计软件来确保准确性和可靠性。
请记住，电气设备涉及到高压和高电流，操作时务必小心谨慎，并遵循相应的安全规定。
高频变压器计算公式
Is=1.3Ip
S=0.15√pm―
W=1/2(Is+L2 )
Np=2*108 W / (Bm * S *Is)
Ns=Np*(Vo+Vd)Dmax /Umin*(1-Dmax)
公式3:
K=Uimax/Uimin
Dmin=Dmax / [(1-Dmax)k + Dmax]
2. 计算,
Vf=Vmos-Vin(max)dc-150 ; Vf 电感储能电压,150为余留的余量电压.
Np/Ns=Vf/ut
Vin(min)dc * Dmax=Vf*(1-Dmax)
1/2(Ip1+Ip2)*Dmax*Vin(max)dc =Pout/η ;Ip1为开关导通原边电流,Ip2为关断时电流.
一般工作在连续模式: 必须 Ip2=3Ip1
3,原边电感量:
Lp=Dmax*Vin(max)dc/ Fs *ΔIp
Δip=Ip2-Ip1=2Ip1
AwAe=(Lp*Ip22*104/Bw*Ko*Kj)1.14
公式2:
Lp=η*(Umin*Dmax)2 / (2*Po*f)
0805 = 0.125W
Ip=2Po / ( Uimin*Dmax)
Lp=Uimin*Dmax / (Ip*f)
Bmax=B/2
Np=Lp*Ip*104 /(Al*Bmax)
Ns= N1(Uo+Ud)(1-Dmax)/ (Uimin*Dmax)
2512 = 1W
2010 = 0.5W
1206 = 0.25W
高频变压器计算公式
如何计算高频变压器参数
如何计算高频变压器参数高频变压器是一种用于转换电能的电子设备，它对输入电压进行调整和转换，以产生所需的输出电压。
了解和计算高频变压器的参数对设计和使用变压器至关重要。
以下是计算高频变压器参数的方法：1.额定功率和电流：首先确定所需的额定输出功率和电流。
额定功率指的是变压器所能提供的最大输出功率，而额定电流指的是变压器能够承受的最大电流。
2.额定电压比：确定输入电压和输出电压之间的额定电压比。
额定电压比是变压器输入和输出电压之间的比值。
根据所需的输出电压和输入电压来计算额定电压比。
3.磁感应强度和磁通密度：磁感应强度是磁场的强度，通过变压器的铁芯。
磁感应强度的大小取决于所需的输出功率和频率，以及变压器的尺寸和材料。
磁通密度是磁通通过单位面积的量度，计算方法为B=Φ/A，其中B为磁通密度，Φ为磁通量，A为磁路截面积。
4.磁路长度和磁路截面积：磁路长度是磁通从变压器的输入端流向输出端所需的路径长度。
磁路截面积是铁芯截面的面积。
根据所需的输出功率和输入电流，以及变压器的尺寸和材料来计算磁路长度和磁路截面积。
5.匝数比：根据额定电压比和磁路截面积来计算变压器的匝数比。
匝数比指的是输入线圈和输出线圈之间的匝数比。
匝数比的大小取决于所需的额定电压比和变压器的磁路截面积。
6.铜线直径和电流密度：铜线直径是变压器线圈所用的铜线的直径。
电流密度是单位截面积内所流经的电流量。
根据所需的额定电流和铜线的电阻来计算铜线直径和电流密度。
7.线圈绕制数和线圈厚度：根据变压器的匝数比和线圈长度来计算输入线圈和输出线圈的绕制数。
线圈厚度是线圈绕制的厚度。
根据所需的输出功率和变压器的尺寸来计算线圈绕制数和线圈厚度。
高频变压器参数计算方法
高频变压器参数计算一．电磁学计算公式推导：1．磁通量与磁通密度相关公式：Ф = B * S ⑴ Ф ----- 磁通(韦伯)B ----- 磁通密度(韦伯每平方米或高斯) 1韦伯每平方米=104高斯S ----- 磁路的截面积(平方米)B = H * μ ⑵μ ----- 磁导率(无单位也叫无量纲)H ----- 磁场强度(伏特每米)H = I*N / l ⑶I ----- 电流强度(安培)N ----- 线圈匝数(圈T)l ----- 磁路长路(米)2．电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式：E L =⊿Ф / ⊿t * N ⑷E L = ⊿i / ⊿t * L ⑸⊿Ф ----- 磁通变化量(韦伯)⊿i ----- 电流变化量(安培)⊿t ----- 时间变化量(秒)N ----- 线圈匝数(圈T)L ------- 电感的电感量(亨)由上面两个公式可以推出下面的公式：⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得：N = ⊿i * L/⊿Ф再由Ф = B * S 可得下式:N = ⊿i * L / ( B * S ) ⑹且由⑸式直接变形可得：⊿i = E L * ⊿t / L ⑺联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式:L =(μ* S )/ l * N2 ⑻这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素) 3．电感中能量与电流的关系：Q L = 1/2 * I2 * L ⑼Q L -------- 电感中储存的能量(焦耳)I -------- 电感中的电流(安培)L ------- 电感的电感量(亨)4．根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数比与占空比的关系式：N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D)) ⑽N1-------- 初级线圈的匝数(圈) E1-------- 初级输入电压(伏特)N2-------- 次级电感的匝数(圈) E2-------- 次级输出电压(伏特)二．根据上面公式计算变压器参数：1．高频变压器输入输出要求：输入直流电压： 200--- 340 V输出直流电压： 23.5V输出电流： 2.5A * 2输出总功率： 117.5W2．确定初次级匝数比：次级整流管选用VRRM=100V正向电流(10A)的肖特基二极管两个，若初次级匝数比大则功率所承受的反压高匝数比小则功率管反低,这样就有下式：N1/N2 = VIN(max) / (VRRM* k / 2) ⑾N1 ----- 初级匝数 VIN(max)------ 最大输入电压 k ----- 安全系数 N2 ----- 次级匝数 Vrrm ------ 整流管最大反向耐压这里安全系数取0.9由此可得匝数比N1/N2 = 340/(100*0.9/2) ≌ 7.63．计算功率场效应管的最高反峰电压:Vmax = V in(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1 ⑿Vin(max)----- 输入电压最大值 Vo ----- 输出电压 Vd ----- 整流管正向电压Vmax = 340+(23.5+0.89)/(1/7.6)由此可计算功率管承受的最大电压: Vmax ≌ 525.36(V)4．计算PWM占空比：由⑽式变形可得：D = (N1/N2)*E2/(E1+(N1 /N2*E2)D=(N1/N2)*(Vo+Vd)/V in(min)+N1/N2*(Vo+Vd) ⒀D=7.6*(23.5+0.89)/200+7.6*(23.5+0.89)由些可计算得到占空比D≌ 0.4815．算变压器初级电感量：为计算方便假定变压器初级电流为锯齿波，也就是电流变化量等于电流的峰值,也就是理想的认为输出管在导通期间储存的能量在截止期间全部消耗完。
专业高频变压器设计计算公式大全
专业高频变压器设计计算公式大全要求：输入AC 220V±10% 效率：80%工作频率40KHZ输出电压62V 电流：2A辅助绕组电压：20V/0.1A最大占空比：0.48一.计算最小直流电压和最大直流电压Emin=220*0.9*1.1=218VEmax=220*1.1*1.4=339V二.计算输入功率和视在功率Pin==Po/η=62*2/0.8=155WPt=Po/η+Po=155+124=279w三.计算AP值选择磁芯AP == Aw*Ac==Pin*10²2*F*Bm*J*Ku*Ki== 279*10²2*40*103* 0.15*4*0.4 *1== 1.45选择PQ32/30磁芯Ae=1.6 Aw=0.994Ap=1.6*0.994=1.59结果大于计算的值，符合要求。
材质选用PC40型。
四.计算初级电流峰值和有效值设定电路工作在连续模式，根据输入电压的范围取Krp为0.6Ip =2PinEmin*Dmax*（2-Krp)= 2*155218*0.48*（2-0.6)= 2.1AIrms =Ip*Dmax*(Krp²/3-Krp+1)=2.1*0.48*（0.6²/3-0.6+1)= 1.05A五.计算初级电感量连续模式Lp = Emin*DmaxIp1=Ip2(1-Krp) F*(Ip2-Ip1)=2.1*(1-0.6)=0.84=218*0.4840*103*(2. 1-0.84)= 2.076mH断续模式Lp= Emin²*Dm ax²2*Pin*F=218²*0.48²2*155*40*103= 883.0uH六.计算初级、次级、反馈绕组的圈数DmaxUpmin 计算变压比：n=1-Dmax Up2=0.48218 1-0.48 62= 3.2454初级圈数Np=Emax*1044*F*Bm*Ae=339*1044*40*103*0.15*1.61= 87.7TS 取整数88TS次级圈数Ns1= Np Np*(1-Dmax)*Us1nUpmin*Dmax Np 88n 3.2454 = 27TS反馈圈数Nf= Np*(1-Dm ax)*Us1 Upmin* Dmax= 8.7TS 取9TS八.核算临界电感量（H）Lmin=Ein* nV 。
专业高频变压器设计计算公式大全
专业高频变压器设计计算公式大全在设计变压器时，需要考虑多个因素，包括输入和输出电压、电流、功率、频率、磁通密度、磁路结构等。
下面是一些常用的变压器设计计算公式：1.需求计算公式：(1)计算输入和输出功率：P=V*I其中，P是功率，V是电压，I是电流。
(2)计算变压器变比：N=V1/V2其中，N是变比，V1是输入电压，V2是输出电压。
(3)计算输入和输出电流：I1=P/V1，I2=P/V2其中，I1是输入电流，I2是输出电流。
2.磁路计算公式：(1)计算磁路截面积：A=B/(f*μ*H)其中，A是磁路截面积，B是磁感应强度，f是频率，μ是磁导率，H 是磁场强度。
(2)计算磁通量：Φ=B*A其中，Φ是磁通量。
(3)计算铁心横截面积：S=Φ/B其中，S是铁心横截面积。
3.匝数计算公式：(1)计算初级匝数：N1=(V1*10^8)/(B*f*A)其中，N1是初级匝数。
(2)计算次级匝数：N2=(V2*10^8)/(B*f*A)其中，N2是次级匝数。
4.器件尺寸计算公式：(1)计算铁芯尺寸：U=1.8*(Lc/μ)*B*H/Bm其中，U是铁芯尺寸，Lc是直径或长度，B是磁感应强度，H是磁场强度，Bm是饱和磁感应强度。
(2)计算绕线长度：Lw=π*D*(N1+N2)其中，Lw是绕线长度，D是变压器内径。
(3)计算线径：d=(I*K)/(0.4*J*D)其中，d是线径，I是电流，K是充填系数，J是电流密度，D是变压器内径。
这些公式提供了一些变压器设计的基本计算方法。
在实际设计中，还需要考虑到其它因素，如损耗、效率、温升等，以确保设计的变压器满足要求。
高频变压器计算公式
磁导率英文名称：magnetic permeability 表征磁介质磁性的物理量。
表示在空间或在磁芯空间中的线圈流过电流后、产生磁通的阻力、或者是其在磁场中导通磁力线的能力、其公式μ=B/H 、其中H=磁场强度、B=磁感应强度，常用符号μ表示，μ为介质的磁导率，或称绝对磁导率。
如果空气(非磁性材料)的相对磁导率是1，则铁氧体的相对磁导率为10,000，即当比较时，以通过磁性材料的磁通密度是10,000倍。
铸铁为200～400；硅钢片为7000～10000；镍锌铁氧体为10～1000初始磁导率μi：是指基本磁化曲线当H→0时的磁导率最大磁导率μm：在基本磁化曲线初始段以后，随着H的增大，斜率μ=B/H逐渐增大，到某一磁场强度下(Hm)，磁密度达到最大值（Bm），即饱和磁导率μS：基本磁化曲线饱和段的磁导率，μs值一般很小，深度饱和时，μs=μo磁芯参数：（1）有效磁导率μro。
在用电感L形成闭合磁路中（漏磁可以忽略），磁心的有效磁导率为：式中L——绕组的自感量（mH）；W——绕组匝数；磁心常数,是磁路长度Lm与磁心截面积Ae的比值（mm）．（2）饱和磁感应强度Bs。
随着磁心中磁场强度H的增加，磁感应强度出现饱和时的B值，称为饱和磁感应强度B。
（3）剩余磁感应强度Br。
磁心从磁饱和状态去除磁场后，剩余的磁感应强度（或称残留磁通密度）。
（4）矫顽力Hco。
磁心从饱和状态去除磁场后，继续反向磁化，直至磁感应强度减小到零，此时的磁场强度称为矫顽力（或保磁力）。
公式（5）温度系数aμ°温度系数为温度在T1～T2范围内变化时，每变化1℃相应磁导率的相对变化量，即式中μr1——温度为T1时的磁导率；μr2——温度为T2时的磁导率。
在介质中，磁场强度则通常被定，式中为磁化强度。
磁化强度，magnetization，描述磁介质磁化状态的物理量。
是磁化强度，通常用符号M表示。
定义为媒质微小体元ΔV内的全部分子磁矩矢量和与ΔV之比，即对于顺磁与抗磁介质，无外加磁场时，M恒为零;存在外加磁场时，则有或其中H是媒质中的磁场强度，B是磁感应强度,μo是真空磁导率,它等于4π×10^-7H/m。
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铁芯截面积A=1.25*√P（功率）。
铁芯取8500高斯。
每伏匝数取：T=450000/8500*S（截面积）
漆包线载流量取2.5A-3.5A/mm2
小型变压器的绕制：
小型变压器铁心匝数绕制
随着电子元件大量应用在电厂控制、监测和自动回路中，小型变压器的应用日益广泛。
因小型变压器损坏，市场上一时又难以买到，引起设备不能正常运行的事故较多。
因此，除加强小型变压器的运行维护外，还应掌握小型变压器的绕制。
1 小型变压器的设计
设计小型变压器，主要有以下几个步骤：(1)计算变压器的功率；(2)计算变压器的铁心；(3 )计算变压器线圈匝数；(4)计算变压器绕组导线的截面积；(5)计算变压器铁心窗口容纳绕组的导线及绝缘物。
1.1 功率的计算
变压器的功率可根据下式计算，即
P=IV (1)
式中P——电功率；
I——电流；
V——电压。
先算出次级功率，然后再算初级功率。
线圈总功率(即变压器功率)的计算方法与硅钢片的种类有关，将次级功率加上消耗功率即得初级功率，一般来说，铁心消耗功率约为15%，即初级功率算式如下
P1=1.18 P2 (2)
式中P1——初级功率；
P2——次级功率。
1.2 铁心的计算
变压器的功率求出后，可用下式求出铁心有效截面积，即
(3)
式中A为铁心有效截面积(cm2)，数字1.2是根据铁片的不同种类通过经验公式取得的，一般变压器硅钢片采用磁通密度1～1.2 T，用公式(3)；如电动机硅钢片采用磁通密度0.8～1 T，可将公式(3)中的1.2改成1.6；如普通黑铁片采用磁通密度0.6～ 0.7 T，可将公式(3)中的1.2改成2。
以上是已知电功率后选铁心时使用的方法，如有现成的铁心，则可以用下式来求可绕制的功率。
(4)
式中铁心有效截面积A=铁心宽(cm)×铁心迭厚(cm)。
1.3 匝数的计算
求出了铁心有效截面积就可求出每伏应绕制的匝数，计算公式如下
(5)
式中T为每伏匝数，B为铁心磁通密度(T)，A为铁心有效截面积(c m2)。
铁心磁通密度可根据前面铁心的计算选用，求出每伏匝数就可根据变压器初级电压算出各绕组的总匝数。
初级总匝数的计算公式如下
T1=TV1 (6)
式中T1——初级总匝数；
V1——初级电压。
因次级电压由初级感应而得，故在铁心内有一定损耗，而且次级绕组的导线有一定的阻抗，
所以在计算次级线圈匝数时应加上5%。
次级总匝数计算公式如下
T2=1.05 TV2 (7)
式中T2——次级总匝数；
V2——次级电压。
1.4 绕组导线截面积的计算
导线的粗细由电流的大小决定，电流可用公式I=P/V计算。
电流密度的选择与变压器的使用定额有关，一般连续使用定额的，导线电流密度J可采用2.5 A/mm2，因此，导线截面积用下式计算
即
(9)
式中 S——导线截面积(mm2)；
D——导线直径(mm)。
1.5 铁心窗口容纳绕组的导线及绝缘物的计算
核算时除需要上述计算结果外，还要掌握层间绝缘、衬纸厚度和导线连同绝缘物的直径等。
一般层间绝缘用牛皮纸，其厚度为0.05 mm。
对于线径较粗的绕组，层间也可用0 .12 mm 厚的青壳纸或较厚的牛皮纸；如线径较细，可采用厚约0.02～0.03 mm的透明纸或塑料薄膜，线圈间的绝缘厚度在电压不超过250 V时可采用2～3层牛皮纸或0.12 mm的青壳纸。
因为线圈是绕在绝缘框架上的，所以铁心窗口有效长度只能算0.95倍的额定长度，计算时先算出每层匝数，再算出每个线圈的厚度，最后算出总的厚度，如铁心窗口容纳不下，可适当增加铁心厚度，降低每伏匝数。
2 结语
近几年来，笔者用此方法绕制了许多小型变压器，既经济又能解决实际问题，使设备及时
投入运行。
自己绕制小型变压器，还可以利用已烧坏的小型变压器的铁心, 已烧坏的继电器、启动器的线圈来绕制。
1. 已知参数:
(1) 输入电压 Vin Vin(max) Vin(min)
(2)输出电压Vout
(3)l输出功率:Pout
(4)电源效率:η
(5)开关频率: Fs(t)
(6)占空比: Dmax
(7)线路主开关管的耐压:V mos
2. 计算,
Vf=Vmos-Vin(max)dc-150 ; Vf 电感储能电压,150为余留的余量电压.
Np/Ns=Vf/Vout
Vin(min)dc * Dmax=Vf*(1-Dmax)
1/2(Ip1+Ip2)*Dmax*Vin(max)dc =Pout/η ;Ip1为开关导通原边电流,Ip2为关断时电流. 一般工作在连续模式: 必须 Ip2=3Ip1
3,原边电感量:
Lp=Dmax*Vin(max)dc/ Fs *ΔIp
Δip=Ip2-Ip1=2Ip1
AwAe=(Lp*Ip22*104/Bw*Ko*Kj)1.14
公式2:
Lp=η*(Umin*Dmax)2 / (2*Po*f)
Ip=2*Po / (η*Umin*Dmax)
Is=1.3Ip
S=0.15√pm―
W=1/2(Is+L2 )
Np=2*108 W / (Bm * S *Is)
Ns=Np*(Vo+Vd)Dmax /Umin*(1-Dmax)
公式3:
K=Uimax/Uimin
Dmin=Dmax / [(1-Dmax)k + Dmax]
Ip=2Po / ( Uimin*Dmax)
Lp=Uimin*Dmax / (Ip*f)
Bmax=B/2
Np=Lp*Ip*104 /(Al*Bmax)
Ns= N1(Uo+Ud)(1-Dmax)/ (Uimin*Dmax)。