環(huán)形變壓器是電子變壓器的一大類型，已廣泛應(yīng)用于家電設(shè)備和其它技術(shù)要求較高的電子設(shè)備中，它的主要用途是作為電源變壓器和隔離變壓器。環(huán)形變壓器在國外已有完整的系列，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、電訊、儀器和燈光照明等方面。 我國近十年來環(huán)形變壓器從無到有，迄今為止已形成相當(dāng)大的生產(chǎn)規(guī)模，除滿足國內(nèi)需求外，還大量出口。國內(nèi)主要用于家電的音響設(shè)備和自控設(shè)備以及石英燈照明等方面。 環(huán)形變壓器由于有優(yōu)良的性能價(jià)格比，有良好的輸出特性和抗干擾能力，因而它是一種有競(jìng)爭力的電子變壓器，本文擬就它的特點(diǎn)作一介紹。

　　環(huán)形變壓器設(shè)計(jì)計(jì)算

　　通過設(shè)計(jì)一臺(tái)50Hz石英燈用的電源變壓器，

　　其初級(jí)電壓U1=220V，次級(jí)電壓U2=11.8V，次級(jí)電流I2=16.7A，電壓調(diào)整率ΔU≤7%，來說明計(jì)算的方法和步驟。

　　1）計(jì)算變壓器次級(jí)功率P2 P2=I2U2=16.7×11.8=197VA（5）

　　2）計(jì)算變壓器輸入功率P1（設(shè)變壓器效率η=0.95）與輸入電流I1

　　式中：K——系數(shù)與變壓器功率有關(guān)，K=0.6～0.8，取K=0.75； 根據(jù)現(xiàn)有鐵心規(guī)格選用鐵芯尺寸為：高H=40mm，內(nèi)徑Dno=55mm，外徑Dwo=110mm。 式中：f——電源頻率（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）選擇導(dǎo)線線徑 繞組導(dǎo)線線徑d按式（10）計(jì)算 式中：I——通過導(dǎo)線的電流（A）； j——電流密度，j=2.5～3A/mm2。 當(dāng)取j=2.5A/mm2時(shí)代入式（10）得 用兩條d=2.12mm（考慮絕緣漆最大外徑為2.21mm）導(dǎo)線并繞。

　　因?yàn)棣?.94導(dǎo)線的截面積Sd2=6.78mm2，而d=2.12mm導(dǎo)線的截面積為3.53mm2兩條并聯(lián)后可德截面積為：2×3.53=7.06mm2，完全符合要求且裕度較大。 6環(huán)形變壓器的結(jié)構(gòu)計(jì)算 環(huán)形變壓器的繞組是用繞線機(jī)的繞線環(huán)在鐵心內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而繞制的，因此鐵心內(nèi)徑的尺寸對(duì)加工過程十分重要，結(jié)構(gòu)計(jì)算的目的就是檢驗(yàn)繞完全部繞組后，內(nèi)徑尚余多少空間。

　　若經(jīng)計(jì)算內(nèi)徑空間過小不符合繞制要求時(shí)，可以修改鐵心尺寸，只要維持截面積不變，電性能也基本不變。 已知鐵心內(nèi)徑Dno=55mm，圖7中各絕緣層厚度為to=1.5mm，t1=t2=1mm。

　　1）計(jì)算繞完初級(jí)繞組及包絕緣后的內(nèi)徑Dn2 計(jì)算初級(jí)繞組每層繞的匝數(shù)n1 式中：Dn1——鐵心包絕緣后的內(nèi)徑，Dn1=Dno－2t0=55－（2×1.5）=52mm； kp——疊繞系數(shù)，kp=1.15。 則初級(jí)繞組的層數(shù)Q1為 初級(jí)繞組厚度δ1為

　　2）計(jì)算次級(jí)繞組的厚度δ2 計(jì)算次級(jí)繞組每層繞的匝數(shù)n2，考慮到次級(jí)繞組是用2×d2=2×2.21mm導(dǎo)線并繞，則 可見繞完繞組后，內(nèi)徑還有裕量，所選鐵芯尺寸是合適的。

　　環(huán)形變壓器繞制參數(shù)

　　手頭有個(gè)從調(diào)壓器拆下來的鐵芯。鐵皮是白色的，整張無接頭。鐵芯外徑98mm，內(nèi)徑42mm，高57mm。想繞只環(huán)變，初級(jí)220V，次級(jí)雙25V到27V都可以。那位師傅能幫忙算下功率能做到多少，，初次級(jí)線徑是多少，匝數(shù)是多少。

　　鐵芯截面：

　　S＝（9.8－4.2）/2×5.7≈16（c㎡）

　　每伏匝數(shù)（鐵芯導(dǎo)d磁率取10000高斯時(shí)）：

　　N＝45/S＝45/16≈2.8（匝） 初級(jí)220V匝數(shù)：

　　N1＝220×2.8＝616（匝）

　　次級(jí)雙25V匝數(shù)（以單25V計(jì)算，可以此雙線并繞獲得雙25V）： （為補(bǔ)償鐵、銅損耗須增加5%匝數(shù)） N2＝25×2.8×1.05≈74（匝）

　　因沒有給出變壓器功率，線徑就沒有數(shù)據(jù)計(jì)算。

　　最好功率做到200以上，環(huán)形鐵芯內(nèi)徑較小，最大能做到多少瓦。環(huán)形鐵芯導(dǎo)磁率不清楚，從調(diào)壓器上拆的

　　最大功率：

　　P＝（S/1.25）平方＝（16/1.25）平方≈160（W） 初、次級(jí)電流：

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

　　初、次級(jí)線徑（電流密度取2.5A）：

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