环形变压器绕制参数设置解析

　　环形变压器是电子变压器的一大类型，已广泛应用于家电设备和其它技术要求较高的电子设备中，它的主要用途是作为电源变压器和隔离变压器。环形变压器在国外已有完整的系列，广泛应用于计算机、医疗设备、电讯、仪器和灯光照明等方面。 我国近十年来环形变压器从无到有，迄今为止已形成相当大的生产规模，除满足国内需求外，还大量出口。国内主要用于家电的音响设备和自控设备以及石英灯照明等方面。 环形变压器由于有优良的性能价格比，有良好的输出特性和抗干扰能力，因而它是一种有竞争力的电子变压器，本文拟就它的特点作一介绍。

　　环形变压器设计计算

　　通过设计一台50Hz石英灯用的电源变压器，

　　其初级电压U1=220V，次级电压U2=11.8V，次级电流I2=16.7A，电压调整率ΔU≤7%，来说明计算的方法和步骤。

　　1）计算变压器次级功率P2 P2=I2U2=16.7×11.8=197VA（5）

　　2）计算变压器输入功率P1（设变压器效率η=0.95）与输入电流I1

　　式中：K——系数与变压器功率有关，K=0.6～0.8，取K=0.75； 根据现有铁心规格选用铁芯尺寸为：高H=40mm，内径Dno=55mm，外径Dwo=110mm。 式中：f——电源频率（Hz），f=50Hz； B——磁通密度（T），B=1.4T。 N2=N20·U2=3.23×11.8=38.1匝，取N2=38匝。 6）选择导线线径 绕组导线线径d按式（10）计算 式中：I——通过导线的电流（A）； j——电流密度，j=2.5～3A/mm2。 当取j=2.5A/mm2时代入式（10）得 用两条d=2.12mm（考虑绝缘漆最大外径为2.21mm）导线并绕。

　　

　　因为Φ2.94导线的截面积Sd2=6.78mm2，而d=2.12mm导线的截面积为3.53mm2两条并联后可德截面积为：2×3.53=7.06mm2，完全符合要求且裕度较大。 6环形变压器的结构计算 环形变压器的绕组是用绕线机的绕线环在铁心内作旋转运动而绕制的，因此铁心内径的尺寸对加工过程十分重要，结构计算的目的就是检验绕完全部绕组后，内径尚余多少空间。

　　若经计算内径空间过小不符合绕制要求时，可以修改铁心尺寸，只要维持截面积不变，电性能也基本不变。 已知铁心内径Dno=55mm，图7中各绝缘层厚度为to=1.5mm，t1=t2=1mm。

　　1）计算绕完初级绕组及包绝缘后的内径Dn2 计算初级绕组每层绕的匝数n1 式中：Dn1——铁心包绝缘后的内径，Dn1=Dno－2t0=55－（2×1.5）=52mm； kp——叠绕系数，kp=1.15。 则初级绕组的层数Q1为 初级绕组厚度δ1为

　　2）计算次级绕组的厚度δ2 计算次级绕组每层绕的匝数n2，考虑到次级绕组是用2×d2=2×2.21mm导线并绕，则 可见绕完绕组后，内径还有裕量，所选铁芯尺寸是合适的。

　　环形变压器绕制参数

　　手头有个从调压器拆下来的铁芯。铁皮是白色的，整张无接头。铁芯外径98mm，内径42mm，高57mm。想绕只环变，初级220V，次级双25V到27V都可以。那位师傅能帮忙算下功率能做到多少，，初次级线径是多少，匝数是多少。

　　铁芯截面：

　　S＝（9.8－4.2）/2×5.7≈16（c㎡）

　　每伏匝数（铁芯导d磁率取10000高斯时）：

　　N＝45/S＝45/16≈2.8（匝） 初级220V匝数：

　　N1＝220×2.8＝616（匝）

　　次级双25V匝数（以单25V计算，可以此双线并绕获得双25V）： （为补偿铁、铜损耗须增加5%匝数） N2＝25×2.8×1.05≈74（匝）

　　因没有给出变压器功率，线径就没有数据计算。

　　最好功率做到200以上，环形铁芯内径较小，最大能做到多少瓦。环形铁芯导磁率不清楚，从调压器上拆的

　　最大功率：

　　P＝（S/1.25）平方＝（16/1.25）平方≈160（W） 初、次级电流：

　　I1＝P/U＝160/220≈0.73（A） I2＝160/25×2＝3.2（A）

　　初、次级线径（电流密度取2.5A）：

　　D1＝1.13×根号（I/δ）＝1.13×根号（0.73/2.5）≈0.61（mm） D2＝1.13×根号（3.2/2.5）≈1.28（mm）