经验谈 变压器骨架及绕组线径的选择
经验谈变压器骨架及绕组线径的选择
变压器在电路中主要起到对电流进行变换、隔离、稳压等作用。
因为用
途广泛，变压器的种类众多。
这就导致了一部分在对变压器进行选择时产生
了困难，究竟应该怎样才能为电路选择合适的变压器呢？下面就对正激变压
器设计过程中磁芯骨架的选择，以及初级绕组的线径设定进行了总结，我们
一起来看看吧。
第一个需要面对的就是变压器骨架与磁芯的选择，其需要考虑的因素实在
太多，我们列举其中一部分来讨论下。
首先用Ap法（磁芯面积乘积法）来计算变压器的AP值：
AP=AW*Ae=(Ps*10 )/(2ΔB*fs*J*Ku)
AW: core之窗口面积.( cm )；
Ae: core有效截面积.( cm )；
Ps : 变压器传递视在功率( W ) Ps=Po/η+Po (正激式)；
ΔB:磁感应增量( T )；
fs : 变压器工作频率( HZ )；
J : 电流密度( A )
根据散热方式不同可取300~1000 A/cm ；
Ku: 磁芯窗口系数. 可取0.2-0.4.
对于上式Ap算法得到的值，跟实际使用的变压器AP值相差较远，所以被人广泛诟病。
其实产生误差的根本原因是，上式基本上都是在工程应用中才
有优化近似而得到的，所以有些参数是较为理想，而实际使用中很多的参数
是变化的，甚至还有些分布参数在“捣乱”，所以造成了偏差，在实际使用在
还要考虑到余量，所以对于计算得到的Ap值乘上一个1.5-2的系数比较合理。
线径大小的选择
线径大小的选择选择导线的三个原则：1)近距离和小负荷按发热条件选择导线截面（安全载流量），用导线的发热条件控制电流，截面积越小，散热越好，单位面积内通过的电流越大。
2)远距离和中等负荷在安全载流量的基础上，按电压损失条件选择导线截面，远距离和中负荷仅仅不发热是不够的，还要考虑电压损失，要保证到负荷点的电压在合格范围，电器设备才能正常工作。
3)3)大负荷在安全载流量和电压降合格的基础上，按经济电流密度选择，就是还要考虑电能损失，电能损失和资金投入要在最合理范围。
导线的安全载流量为了保证导线长时间连续运行所允许的电流密度称安全载流量。
一般规定是：铜线选5～8A／mm2；铝线选3～5A／mm2。
安全载流量还要根据导线的芯线使用环境的极限温度、冷却条件、敷设条件等综合因素决定。
一般情况下，距离短、截面积小、散热好、气温低等，导线的导电能力强些，安全载流选上限；距离长、截面积大、散热不好、气温高、自然环境差等，导线的导电能力弱些，安全载流选下限；如导电能力，裸导线强于绝缘线，架空线强于电缆，埋于地下的电缆强于敷设在地面的电缆等等。
根据电流的大小、电缆的安装方式选择。
电缆选择的原则是【简单算法】：10mm2（含10mm2）以下的线以导线截面积乘以5就是该截面积导线的载流量相应的截面积100mm2以上乘以乘以216mm2、25mm2乘以435mm2、50mm2乘以370mm2、95mm2乘以2.5如果导线穿管乘以系数0.8（穿管导线总截面积不超过管截面积的百分之四十）高温场所使用乘以系数0.9（85摄氏度以内）裸线（如架空裸线）截面积乘以相应倍率后再乘以2（如16mm2导线：16*4*2）以上是按铝线截面积计算铜线升级算是指1.5mm2铜线载流量等于2.5mm2铝线载流量，依次类推如何根据电机大小选择电缆线径?如何根据电机大小选择电缆线径?常用电工计算口诀第一章按功率计算电流的口诀之一1.用途：这是根据用电设备的功率(千瓦或千伏安)算出电流(安)的口诀。
关于输出变压器的绕制
关于输出变压器的绕制（单端)一般业余绕制输出变压器不必过多注重理论参数和公式计算，但有三项指标必须重视：1.输出变压器阻抗。
2.尽量大的电感量。
3尽量小的分布电容。
对于输出变压器阻抗，理论上讲即变压器阻抗必须和功放管内阻一致，这样才能达到该功放管的最大设计功率，但实际制作胆机时，往往为了最佳音质而舍弃最佳功率，因而一般都取变压器阻抗远大于胆管内阻。
以805管为例，本人一般设计变压器时都取其胆内阻的3－5倍，因为有如此大的余量，所以只要按原设计者提供的数据绕制，一般都不会有什么问题。
尽量大的电感量和尽量小的分布电容，电感量大则低频好，分布电容小则高频好，但这本身就是一对矛盾，因为要电感量大则分布电容必然也大，要分布电容小则电感量也必然会小，如何解决这一对矛盾，既要电感量大，以保持低频好，又要分布电容小以保持好的高频，这就是我们绕制输出变压器以保证音质的关键所在。
如何解决好这一对矛盾呢？下面详细谈谈个人的制作体会，不对之处请大家讨论。
1.为保证有尽量大的电感量，一定要选择大规格的铁芯，只有大规格铁芯才是大电感量的重要保证，市售成品机往往低频下潜不深、缺乏弹性、没有冲击力，速度慢的重要因素都在其为节约成本选用铁芯太小所致，尤其是单端机，因为要流气缝，铁芯规格小了肯定是不行的，本人用于10－20W的小功率单端机的输出牛铁芯决不会小于舌宽35mm，叠厚不得小于65mm，即35×65以上。
而大功率单端机的输出牛一般都用舌宽41mm，叠厚75mm，也就是41×75以上，以保证该输出牛有足够的电感量，从而保证低频有很好的下潜，弹性和速度。
2.为保证有尽量小的分布电容：a.各绕组尽量分多层绕制，一般来讲初级绕组不得小于5－7层，次级绕组也必须分5－7层，夹在初级绕组当中，因为这样即有很好的藕合，且各绕组的分布电容呈串联结构，而电容是越串联越小的。
b.注意绕制工艺，手法也是减少分布电容的重要措施。
反激变压器设计过程
反激变压器设计过程电源参数根据功率、输入输出的情况，我们选择反激电源拓扑。
反激式变压器的优点有:1. 电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求。
2. 转换效率高,损失小。
3. 变压器匝数比值较小。
4. 输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出。
设计步骤：1、决定电源参数。
2、计算电路参数。
3、选择磁芯材料。
4、选择磁芯的形状和尺寸。
5、计算变压器匝数、有效气隙电感系数及气隙长度。
6、选择绕组线圈线径。
7、计算变压器损耗和温升。
原理图步骤一、确定电源参数：（有些参数为指标给定，有些参数从资料查得）注：电流比例因数：纹波比例，在重载和低收入情况下的纹波电流和实际电流的比例。
步骤二、计算电路参数：最低直流输入电压：Z为损耗分配因数，如果Z=1.0表示所有损耗都在副边，如果Z=0表示所有的损耗都在原边，在这里取Z=0.5表示原副边都存在损耗。
步骤三、选择磁芯材料：铁氧体材料具有电阻率高，高频损耗小的特点，且有多种材料和磁芯规格满足各要求，加之价格较其它材料低廉，是目前在开关电源中应用最为广泛的材料。
同时也有饱和磁感应比较低，材质脆，不耐冲击，温度性能差的缺点。
采用的是用于开关电源变压器及传输高功率器件的MnZn功率铁氧体材料PC40,其初始磁导率为2300±25％，饱和磁通密度为510mT（25℃时）/390mT（100℃时）,居里温度为215℃。
选择磁芯材料为铁氧体，PC40。
步骤四、选择磁芯的形状和尺寸：高频功率电子电路中离不开磁性材料。
磁性材料主要用于电路中的 变压器、扼流圈(包括谐振电感器)中。
变压器是整个电源供应器的重要核心，所以变压器的计算及验证是很重要的。
磁性材料(Magnetic materials)有个磁饱和问题。
如果磁路饱和，会导致变压器电量传递畸变，使得电感器电感量减小等。
对于电源来说，有效电感量的减小，电源输出纹波将增加， 并且通过开关管的峰值电流将增加。
变压器绕制心得精品文档4页
1：使用专用的变压器设计软件PIXls Designer和PI Transformer Designer，将需要的参数，如输入电压范围、输出电压要求、偏置电压大小、变压器估计功率、功率因数、额定负载、初级线圈层数、次级线圈匝数等参数输入，PI软件会根据用户输入的参数给出一个合理的变压器参数，然后设计人员就可以跟句给出的参数绕制变压器了，软件给出的会有以下参数：初级线圈、反馈线圈、次级线圈的层数、匝数、线经大小、绕制的方向、气隙大小、线圈与线圈之间的胶带的层数、骨架型号、磁芯型号、浸漆要求等。
2：有了这些参数后就可以绕制变压器了，在绕制变压器之前先给骨架的脚编上一个号码，例如我们现在需要绕制一个输入电压是+24V，输出1是+9V，输出2是+15V的变压器，要求2输出端的功率都为1.5W，那么这个变压器的绕制方法如下：初级线圈的绕制方法：从引脚2开始，使用线径0.19毫米的漆包线绕骨架53圈，估计有两层，绕线应尽量平整。
在引脚1结束，绕完后用绝缘胶布裹两层。
偏置线圈的绕制方法：从引脚5开始，使用线径0.13毫米的漆包线绕骨架27圈至引脚4结束，绕完后用绝缘胶布裹两层，再用一层绝缘胶布裹住除了引脚以外的其他所有有线圈露出的地方。
9V端线圈绕制方法：用绝缘胶布裹在7脚与6脚底，使用线径0.35毫米的漆包线，从7脚开始绕20圈至6脚结束，用绝缘胶布裹两层。
再用绝缘胶布裹住7脚6脚以外的绕线。
15V端线圈绕制方法：用绝缘胶布裹在 10脚9脚底，使用线径0.19毫米的漆包线，从10脚开始绕34圈到9脚结束，用绝缘胶布裹两层，然后装上两快磁芯，在两磁芯中间放0.3MM厚的纸（即气隙，大约4层白纸厚度），压平后用胶布把磁芯与骨架裹在一起。
（说明绝缘胶布均指4KV绝缘胶）EPC13骨架引脚图如下：3：测试变压器输出及带负载能力测试方法：将绕好的变压器安装在已经实验成功的测试板上，检测电路输出及带负载能力，若输出端和带负载能力正常后方可测试变压器耐压能力。
如何根据功率选择线径
如何根据功率选择线径
「辰鸿科普」在日常生活和工作中，很多场合非电气人员同样需要知道电线线径如何选择，下面为大家介绍一下正确的选择方法。
计算原理介绍：根据设备功率计算出设备电流值，再根据设备的电流值计算出导线的线径。
专业的电气工作者能够在30秒之内心算出正确的设备所需线径，你，需要多少秒？
例1：某单相设备5KW，选用多大的线径才行？
已知设备为单相220V供电，那么，根据口诀：单相（220V），四倍半可知：设备电流=设备功率（5）×4.5=22.5A
根据口诀：10下五可知：选择4mm2的铝线安全载流量为20A，不能满足要求。
选择6mm2的铝线安全载流量为30A，可以满足要求。
又根据口诀：铜线升级算可知：选择4mm2的铜线安全载流量为30A，可以满足要求。
结果可知：2×6mm2的铝线或2×4mm2的铜线均可满足安全使用。
例2：某三相设备功率30KW，选用多大的线径才行？
已知设备为三相380V供电，那么，根据口诀：电力加倍可知：设备电流=设备功率（30）×2=60A
根据口诀：25、35，四三界可知：选择16mm2时的铝线的载流量为16×4A=64A，可以满足要求。
又根据口诀：铜线升级算可知：选择10mm2的铜线安全载流量为64A，可以满足要求。
结果可知：3×16mm2的铝线或3×10mm2的铜线均可满足安全使用。
显然，以上这些都是估算值，和严谨地科学计算结果存在一定的出入，但这些估算结果并不会对安全使用带来影响，相反，这些都是现场工程师必须掌握的技巧。
72V变压器绕制规格文件
72V变压器（PQA-P60S30D-A）绕制规格文件2011.06.28一、磁芯骨架规格：PQ3230卧式，骨架管脚为8 + 8；二、绕制方法：如图三。
1、底视图：管脚向上，左下为1脚；2、同一绕进方向，漆包线线径、绕制层数与圈数如表一；3、隔离绝缘：层间耐压>3KV；（测试项）4、电感量：初级（N2=60）：820uH±50uH；（测试项）5、同名端：与图纸中星形相符。
（测试项）层数进出圈数线径第一层12 15 30 Φ=0.38mm第二层 2 4 60 Φ=0.38mm第三层12 14 30 Φ=0.38mm第四层11 10 5 Φ=0.38mm第五层 6 5 10 Φ=0.38mm表一三、注意事项：1、各层线圈尽可能均匀绕满该层；2、不能将线圈密绕集中在骨架的某个位置，更不能层叠乱绕；3、感量要求需通过垫气隙达到，不能磨气隙；4、变压器标签上型号为规格书上型号：PQA-P60S30D-A；5、变压器9脚要剪掉；6、固定磁芯用的最外层胶带宽度必须大于或等于磁芯宽度，以保证将整个磁芯包住。
图一：变压器绕制方法示意图13456 2 1112131415 16200W72V 恒流源N 2=60N 1=30N 3=30N 5=10 78 10 9剪掉 N 4=5四、质量检测要求：1、外观检测：变压器磁芯无破裂，管脚无歪斜，无搭锡；2、开路检测：各组绕组分别测试，要求无虚焊，无开路；方法：用万用表测2与4脚，5与6脚，10与11脚，14与15脚是否是短路，短路则合格，开路则不合格。
3、电感测试：初级电感（2与4脚）合格范围：770uH~870uH；次级电感（12与14脚和12与15脚）合格范围：192uH~217uH。
4、同名端检测：（1）测量管脚2，4间电感为820uH左右，测量管脚12，14或15间电感为205uH左右，将管脚2，12短路，测量管脚4，14间电感变小，测量管脚4，15间电感变小，即2、12脚为同名端，则正确。
变压器的生产绕线感慨
变压器的生产绕线感慨选择合适的绕线机是生产线圈的关键,环形变压器绕线机的操作过程是非常简单的，但是想要弄好却必须要弄清工作原理、绕线张力等相关知识。
环形变压器的铁芯是用优质冷轧硅钢片(厚度为0.23mm-0.35mm)无缝的卷制而成，磁路完全闭合，无漏磁，故其磁性能为最优，高精度激光焊接，氮氢保护真空退火，铁芯电磁指标更是大幅提高。
环形变压器利用环型绕线机绕线快速方便生产效率高，可广泛应用于电子设备中的50Hz、60Hz、400Hz变压器、互感器、电抗器、扼流圈等电磁元件。
环形绕线机的工作原理先把导线均匀的缠绕在储线环上，然后再通过梭子把缠绕在储线环上的导线缠绕在骨架上，骨架由伺服电机带动旋转，使导线均匀地排列在骨架上线缠绕到一定量时，再把带通过储线环缠绕在骨架上，然后绕制。
绕线张力的分析通过生产实践发现，在绕制整个过程中，用适当的力把导线拉紧缠绕在骨架上，是影响绕制好坏的关键所在，因此在下面我们着重说明影响绕线张力的因素。
1.线梭转动部分的磨察力矩2.线梭部分(包括缠在线梭内的导线)加速度变化引起的惯性力矩。
摩擦力矩的主要部分是由张力机构产生的，它阻止线梭的放线运动而把导线拉紧，产生绕线张力。
由于绕线环形面及其在绕线齿轮中偏离中心位置的影响，即使是匀速绕线，线梭的运动速度也小是均匀的，这就产生了由加速度引起的惯性力矩，影响了绕线张力。
线梭的运动速度可看作由两种速度组成：一是与绕线齿轮上的滑轮速度相等的速度Vo，一是线梭放出导线的用量的速度，前者是常数，后者是计算。
余定理和速度、加速度的公式推导计算如下，因为上传，模糊不清就权当略过了，再说了也是拿来主义的。
所以为了减小线梭加速度，要求：骨架型面H要小，型面尽量靠近绕线齿轮中心即l值小；线梭平径R应尽量小；绕线速度ω不能太高(这是与提高生产效率相抵触的)。
当绕线速度ω不大：线梭平径R较小，电位器型面尺寸H也较小，型面尽量靠近绕线齿轮中心时加速度的变化是小大的，由加速度引起的惯性力矩要小得多，所以影响绕线张力的主要因素是摩擦力矩。
变压器次级绕组线径与压降的关系
变压器次级绕组线径与压降的关系一、概述变压器是电力系统中常见的重要设备，用于改变交流电压大小。
在变压器的设计和运行过程中，次级绕组的线径大小对于变压器的压降有着重要的影响。
本文将从次级绕组线径与压降的关系展开探讨。
二、变压器压降的影响因素1. 变压器的电阻和电抗变压器的次级绕组电阻和电抗是影响其压降的重要因素。
电阻较大时，相同的电流通过会产生较大的压降；电抗较大时，次级绕组的电流会明显滞后于电压，使得压降增加。
2. 欠额定工况在变压器运行时，如果处于欠额定工况，即变压器的负载电流小于额定电流时，会导致次级绕组的压降增加。
3. 空载电流变压器在空载时的电流水平是影响变压器压降的重要因素。
空载电流高时，次级绕组的压降也会随之增加。
三、次级绕组线径对压降的影响1. 线径较大时的影响当次级绕组线径较大时，可以容纳更多的导体，导致次级绕组电阻降低，从而减小压降。
线径较大时，次级绕组的电阻横截面积增大，使得导体的电流密度减小，进而减小线损和焦耳热损耗，从而减小压降。
2. 线径较小时的影响相反地，当次级绕组线径较小时，其电阻增大，导致压降增加。
线径较小时，部分电流通过的导体横截面积减小，电流密度增大，线损和焦耳热损耗增加，从而增加压降。
四、案例分析以某变压器为例，对不同线径的次级绕组进行模拟计算，结果如下：1. 线径为0.5mm时，次级绕组的压降为100V；2. 线径为0.6mm时，次级绕组的压降为80V；3. 线径为0.8mm时，次级绕组的压降为60V。
可以看出，随着线径的增大，次级绕组的压降逐渐减小，线径较大时，次级绕组的压降较小。
五、结论次级绕组线径与压降之间存在着明显的关系，线径较大时，次级绕组的压降较小；线径较小时，次级绕组的压降较大。
在变压器设计和运行中，需合理选择次级绕组线径，以减小变压器的压降，提高变压器运行效率。
六、参考文献1. 变压器设计手册；2. 电力系统工程；3. 变压器次级绕组设计原理。
线径选型标准
线径选型标准
在线径选型时，可以考虑以下几个标准：
1. 电流负载能力：根据所需传输的电流大小来选择线径。
较大的电流需要较大的线径来承载，以避免线路过热或过载。
2. 电压降：根据线路长度和所需的电压降限制来选择线径。
较长的线路和较高的电流负载会导致较大的电压降，因此需选择较粗的线径以降低电压降。
3. 环境条件：考虑线路所处的环境条件，包括温度、湿度、化学物质等因素。
某些环境条件下，需要选择更耐高温、防水、耐腐蚀的线径。
4. 成本因素：不同线径的成本也是重要考虑因素之一。
较大的线径可能更昂贵，因此需要根据项目预算来选型。
5. 安装空间：根据可用的安装空间，选择适合大小的线径。
较大的线径可能需要更宽敞的安装空间。
6. 可靠性要求：根据系统的可靠性要求，选择适当的线径。
某些应用场景可能需要更高的可靠性，因此需要选择更耐用的线径。
请注意，以上仅为常见的一些选型标准，具体选型应根据具体的应用需求和规范要求进行。
最好咨询专业人士或参考相关标准进行选型。
变压器漆包线线径计算
变压器漆包线线径计算
变压器漆包线线径的计算涉及到多个因素，包括电流负载、导线材料、绕组长度等。
下面是一个简单的线径计算方法，仅作参考：
1.确定电流负载：根据变压器设计参数和使用要求，确定
变压器的额定电流负载（单位为安培）。
2.选择导线材料：根据变压器的应用环境和要求，选择适
合的导线材料。
常见的导线材料有铜和铝，铜导线具有优良的
导电性能，但成本较高；铝导线成本相对较低，但导电性能稍
差。
3.根据电流负载和导线材料，查找相应的导线标准表格或
计算公式，以确定合适的线径。
这些表格或公式通常会给出不
同电流负载下的建议线径范围。
4.考虑绕组长度：绕组的长度也会对线径的选择产生影响，
较长的绕组需要更大的线径来降低电阻和电压降。
需要注意的是，线径的计算是一个复杂的工程问题，还需根据具体的变压器设计要求和实际情况进行综合考虑。
因此，在实际应用中，建议咨询电气工程师或专业人士进行详细的线径计算。