正确确定电源变压器的功率和线圈容量

汉江水

这是上贴“哪位坛友能观察到这样的波形”续贴，那贴子主要是讲桥式整流容性滤波中观察次级线圈的波形，贴子发出后，随即超级夜猫子坛友贴出了波形图，见图。在此多谢！不会链接，有兴趣坛友可搜一下。
容性滤波为什么会使次级线圈发热，一直困扰着我，经这两天思考，特别是对坛友贴图经仔细观察思考及大量参考有关资料，可得出发热原因：
1、推测线圈中流过的电流中含有直流成分；
2、仔细看坛友贴的图，可发现贴图右上角有f=5.558…KHz的高次频率，这也就是电容充放电引起的谐波成分、当然还有其它高次谐波，它们同时流过次级线圈。
这两个作用同时流过线圈，使线圈产生热量，使线圈容量变低，同时使变压器利用系数降低。利用系数越高，变压器损耗越小。
容性负载整流电路中的变压器，其线圈电流与整流器的输出电压、滤波电容容当和整流器内阻关系密切。
那么怎么求出变压器线圈的利用系数，这就是这贴目的，利用系数求出后，就可正确确定变压器的功率了。

汉江水

下面用实例来求变压器利用率。
如图，桥式整流容性滤波电路，要求直流电压Uo为36V，直流电流为3A，C为4700uf，整流管5403，试计算变压器次级电压U~、电流和利用系数。

汉江水

以下进行计算
1、负载电阻
RL=36/3=12欧
2、求整流器内阻
根据经验，3A整流管内阻大致在0.1~0.15欧，取0.13欧，那么整流器内阻为2x0.13=0.26欧，根据经验变压器内阻取RT的6%，所以RT=0.06x12=0.72欧。则整流器内阻Ri总计=0.26+0.72=0.98欧
3、求Ri与RL比值及2兀fRLC
Ri/RL=0.98/12=0.082，Ri/2RL=0.082/2=0.041
2兀fCRL=2兀x50x12x4700x10-6=17.7
2x2兀CRL=35.4
4、查曲线图1得：
Uo/√2U~=0.775
U~=36/√2x0.77=32.8V
查曲线图2得：
la/lao=2.4
la=2.4X0.5lo=2.4x1.5=3.6A
5、变压器次级线圈电流：
l~=√2la=√2x3.6=5.1A
u~=32.8V
故变压器次级功率P~=U~xl~=5.1x32.8=167VA，直流功率P一=36x3=108VA，
次级利用率为108/167=0.647=64.7%。那么变压器系数就是：
167/108=1.55
这就是有些书上用的1.56的来源（各书不一样，有1.55的，还有1.57的，但不影响大的方面。

chipset009

变压器线圈发热跟负载类型是容性感性阻性或者几种组合类型无关，发热的原因是线圈本身有电阻R，有电流I通过时，发热功率I*I*R。I在变，发热功率也在变。再者铜铝材料随着温度上升，R也略微增大。

chipset009

变压器的稳定输出功率不是定值，泡到油里可以输出功率更大，泡到液氮里则大很多

汉江水

由于变压器还没有制成，其初次级电阻是无法确定的，故这只能根据变压器功率估算，变压器越大，内阻越小。小于50VA变压器内阻可当负载电阻10%以上。当然老手除外。
用一例子来正确确定变压器功率。
己知：交流电压为23V，直流输出电压为Vo=28V，喇叭阻抗Ry=8欧，射极电阻Re=0.5欧，输出最大功率10w，双声道，试设计变压器功率及次级线圈电流。
计算
1、先求单声道直流电流lo
l~=Vo/2（Ry+Re）=28/2X8.5=1.65A，峰值电流Iam=√2x1.65=2.33A，那么直流电流为2.33/兀=0.743A。
2、直流功率为P一=0.743x14V=10.3W，功放效率按70%，则单声道所需直流功率为10.3/0.7=14.7VA。

3、求线圈交流电流l~=1.55x0.743x2约=2.5A，也就是要选2.5A以上的柒包线（每平方按情况选择，一般2.5~3A/mm2。
3、次级线圈功率为P~=1.55x14.7x2=46VA，那么变压器功率也为46VA。实际可取＞50VA的变压器。

技工wg

如果在电容器前面串联大电感，可能会影响变压器次级电流。