低频变压器设计

低频变压器设计基础惠州三盛源研发部：茹正基2018-2-20一、低频变压器定义•工频变压器被大家称作低频变压器，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，也就是低频变压器。•高频变压器与低频变压器原理上没区别。但由于高频和低频的频率不同，变压器所用的铁芯不同。低频变压器一般用高导磁率的硅钢片，高频变压器则用高频铁氧体磁芯。二.设计步骤1.确认规格;2.设计计算;3.试样调试.三.确认规格•确定输入/输出(I/P与O/P)电压，工作频率，负载电流，而选择规格；•确认样品符合的温度等级，安规类型(VDE／UL)以及允许的最高温升，而择骨架形状及材质。四.线路图˙I/PSCHEMATIC(线路图)˙O/P四.设计计算一.从图面所得到的数据计算整个变压器的功率:W=U*IAe=K√W=C×B叠厚二.根据功率计算硅钢片的尺寸：1.有效截面积Ae的计算:此为经验公式五.设计计算2.求得有效截面积Ae后，再根据客户要求的外观尺寸（长，宽，高等）来确定合适的矽钢片尺寸，然后再根据Ae=C*B来求出矽钢片的叠厚。至此，矽钢片的尺寸就确定下来。六.矽钢片图矽钢片中舌C七.常用矽钢片规格A(48)IRH(8.0)F(24)GD(8.0)E(8.0)C(16.0)E(8.0)D(8.0)矽鋼片選擇原則:先白片后黑片;先0.5后0.35SPEC:SPECABCDEFGHIJKREI-161614423.510122EI-1919154.82.54.61012.52.5EI-24241863612153EI-28282584617214EI-353529.59.657.719.524.55EI-414133136821276EI-484840168824328EI-545445189927369EI-575747.5199.59.528.5389.546384.753.8EI-606050201010304010EI-6666552211113344115657.25.54.5EI-7676.263.525.412.712.738.150.812.76450.86.355.0EI-8685.571.528.614.314.342.957.214.37157.27.155.0EI-969680321616486416796486.04八.初级圈数计算TV初=104(4.44×f×B0×AexKc)经验公式TV初=2.8～3.1Ae×103N初=TV初×U初九.次级圈数计算1.电压调整率•电压调整率定义为：当输入电压不变，负载电流从零变化到额定值时，输出电压的相对变化，通常用百分数表示。△U%=(Uo-U)/UoUo:空载时输出电压U:变压器热平衡后的满载电压，即设计电压。九.次级圈数计算2.次级每伏匝数TV次=TV初（1-△U%）3.次级匝数N次=TV次×U次注：这是整流前的电压，如接整流需要转换。九﹑次级圈数计算A.接半波整流负载的变压器：九﹑次级圈数计算B.接全波整流负载的变压器：九、次级圈数计算C.接桥式整流负载的变压器：十.求初﹑次级线径初级线径公式:此为经验公式ψ初=I初×0.5～0.7W=Ｖ初×I初次级线径公式:此为经验公式ψ次=I次×0.5～0.7“Ｉ”指输出电流十一.对样品进行调试•根据上面计算的圈数和选用的矽钢片制作一样品，并根据客户的规格条件进行调试：•(1).增加初级圈数,可降低激磁电流•(2).使输出电压升高的途径a.增加次级圈数b.减少初级圈数c.加大线径•(3).硅钢片未插紧时会影响激磁电流的大小,越松,毛边越大，激磁电流越高十一.温升测试•在样品符合客户的测试条件后，要对样品进行温升测试•测试的方法：1.先测试样品初﹑次级线圈的DCR并记录读数;2.然后根据客户的规格要求，在初级加上额定电压，在次级加上额定负载，连续测试3~4个小时，待变压器达到热平衡后，关掉电源，马上测试变压器的初﹑次级线圈的DCR并记录读数。十一.温升测试3.做完试验后，根据下面的公式计算其温升：△t=R/r*(k+t1)-(k+t2)式中△t：变压器的温升；r：测试前变压器的电阻；R：测试后变压器的电阻；t1：测试前的环境温度；t2：测试后的环境温度；k：系数，其值铜线为234.5THEENDTHANKYOU!