電子管電路電源變壓器計算（實例說明）
2019-01-31 13:40:08   來源：   評論：0 點擊：

電源變壓器計算

根據xxx提出電源變壓器計算問題，現出具體計算步驟及方法：
他的要求是：

  高壓輸出：260V，150ma ；
  燈絲1：5V，3A；
  燈絲2：6.3v，3A 中心處抽頭；
  初、次級間應加有屏蔽層。
  根據他的要求鐵芯型號采用“GEIB一35”。

計算如下：
（1）計算變壓器功率容量（輸入視在功率）：
P ＝（1.4×高壓交流電壓×電流＋燈絲1電壓×電流＋燈絲2電壓×電流）/ 效率
    ＝（1.4×260×0.15＋5×3＋6.3×3）/ 0.9
    ＝（54.6＋15＋18.9）/ 0.9
    ＝ 98.33VA

（2）計算原邊電流
         I1＝1.05×P / 220＝0.469A

（3） 按照選定的電流密度（由計劃的連續時間決定），選取漆包線直徑。
     如按照3A/mm2計算：D＝0.65×√I （0.65×電流的開方）
            并規整為產品規格里有的線徑（可查資料）：
            選定：
            原邊直徑D1＝0.45mm
            高壓繞組直徑D2＝0.25mm
            燈絲繞組直徑D3＝D4＝1.12mm

（4） 鐵心截面面積
         S0＝1.25√（P）＝1.25×√98＝12.5CM2

（5）鐵心疊厚：
          根據他的要求鐵芯型號采用“GEIB一35”，
          查到：舌寬＝35MM＝3.5CM
          則：疊厚＝12.5 / 3.5 ＝3.6CM
          一般地（疊厚/舌寬）在1－2之間是比較合適的。

（6）鐵心有效截面積：
     S1＝舌寬×疊厚 / 1.1 ＝ 11.454 CM2

（7） 計算每伏匝數
       計算式：每伏匝數n＝（45000）/（B×S1）
       其中
         B＝10000－12000（中等質量硅鋼片，如原先上海無線電27廠產品鐵心）
                 或15000（Z11等高質量硅硅片）
                 或8000（電動機用硅鋼片）。
          S1：鐵心有效截面積，等于（舌寬×疊厚）/1.1

   假定是中等質量鐵心，并且保守點，取B＝10000
則：
      n = 450000 / B×S1
         = 450000 /（10000×11.454）
         = 3.93 (T / V )

（8）計算每組匝數
    原邊圈數：N1＝220n＝220×3.93×0.95＝822（T）
    副邊高壓：N2＝260×1.05×n＝1073（T）－－這是一半，還要再×2＝2146T。
    燈絲1（5V）： N3＝5×1.05×n＝21（T）
    燈絲2（6.3V）：N3＝6.3×1.05×n ＝26（T）

（10）計算每層可繞圈數（窗口高度兩端要留下3MM）：
         查得該鐵心窗口高度h＝61.5mm，
         查表得知：選用的漆包線帶漆皮最大外徑
                       D1Max＝0.51mm
                       D2Max＝0.30mm
                       D3Max＝1.23mm
                       D4Max＝1.23mm
       按照 每層可繞：N ＝（h－0.5－2×3）/（K×DMax）計算
        （分子的含義是：由h＝61.5mm＝＝》可繞線寬度為61.5－0.5－2×3＝55mm）
        （分母是排線系數K×最大外徑DMax，對于初學者，小于0.3的線K＝1.20，0.3－0.8的線K＝1.15，大于0.8的線K=1.10。。如您已經有較好的繞線經驗，K可以＝105～102）
          代入上述數據得到：
                  原邊每層可繞：94圈
                  高壓每層可繞：154圈
                  燈絲每層可繞：39圈（最后有討論）。
         （也可以直接查“每厘米可繞圈數表”得到）

（11）各繞組的層數
       前面已經算出各組圈數則，則各繞組的層數：
            原邊＝822/ 94＝8.74，取9層
            高壓＝2146/154＝13.94，取14層
            燈絲1：1層，
            燈絲2：1層。

（12）絕緣設計
      骨架，用1MM厚紅鋼紙，外加0.15MM覆膜青殼紙1層＋0.08MM電纜紙1層；
      原邊繞組墊紙用0.08MM電纜紙；
      副邊高壓繞組墊紙用0.05MM電纜紙；
      組間絕緣用0.08MM電纜紙1層＋0.15MM覆膜青殼紙2層＋0.08MM電纜紙1層；
     （繞組外絕緣同組間絕緣）

（13）計算線包（壓實的）厚度：
     ＝（1＋0.15+0.08）        （骨架及內層絕緣）
       ＋（9×0.51＋8×0.08）  （原邊繞組）
       ＋（0.08×2＋0.15×2）  （組間絕緣1）
       ＋（隔離層，如可能用0.05銅箔，如無，就用與高壓繞組同直徑的線繞一層代）
       ＋（0.08×2＋0.15×2）  （組間絕緣2）
       ＋（14×0.30＋13×0.05）（高壓繞組）
       ＋（0.08×2＋0.15×2）  （組間絕緣3）
       ＋（1.23）               （燈絲1）
       ＋（0.08×2＋0.15×2）  （組間絕緣4）
       ＋（1.23）               （燈絲2）
       ＋（0.08×2＋0.15×2）  （線包外間絕緣）
     ＝1.23＋5.23＋0.46＋0.30＋0.46＋4.85＋0.46＋1.23＋0.46＋1.23＋0.46
    ＝16.37mm

（14）檢驗“蓬松系數”
    蓬松系數＝鐵片窗口寬度 / 線包（壓實的）厚度
    “蓬松系數”一般可以在1.2－1.3間，蓬松系數小者要注意繞的十分緊才行，蓬松系數過大說明選的鐵心規格大了，要重選重算。對于經驗不多的初學者，不妨以1.3－1.35進行檢驗。不然可能繞完了發現裝不進鐵片。

檢驗：
     蓬松系數＝22 / 16.37 ＝ 1.34   
（15）修正方案：：
       燈絲繞組可以選用0.8nn直徑漆包線2根并繞（0.80線最大外徑0.89，每層可繞54圈，6.3V繞組26×2，剛好可以繞下）。這樣導線可以分布開來不至于只有半邊，繞出來的線包就比較平整。還可以減小繞組厚度。
    這時，
    計算線包（壓實的）厚度：
    ＝1.23＋5.23＋0.46＋0.30＋0.46＋4.85＋0.46＋0.89＋0.46＋0.89＋0.46
    ＝15.69mm
    蓬松系數＝22 / 15.69 ＝1.41
    這就非常之寬松了，說明選的鐵心規格大了，利用手頭現有鐵心當然可以。保證可以成功。

（16）討論：
當然阿，也可以選用2.5A/mm2的電流密度，不妨計算一下。