开发低频变压器的几点心得

工频变压器在网被大家称为低频变压器,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,而这些电源的稳定方式又是采用线性调节的,所以那些传统的电源又被称为线性电源.

工频变压器的原理非常简单,理论上推导出相关计算式也不复杂,所以大家形成了看法:太简单了,就那三、四个计算公式,没什么可研究的.设计时只要根据那些简单的公式,立马成功.

我认为上面的认识既有可取之处,也有值得研究的地方.可取之处:根据计算式,可以很快就计算出结果,解决了问题;值得研究的地方是:你是否了解自己设计出的产品性能?设计合理吗?设计优化过吗?经济性如何?

举个例子吧,根据功率选铁芯规格就是个很繁杂的问题,因为涉及的因素比较多.有些书推荐采用下面的半经验公式去选取:

S = K·Sqrt(P)(1)

定下S后,然后进行其它的计算.这确实是一种实用的方法,但也要认识到,这也是一种简化了的设计方法,大多数情况下存在着浪费.这种设计方法对业余爱好者来说用不着讨论(只是偶尔设计一个变压器自己用),但对企业来说,值得讨论,产品中大批量采用这种设计时,体现的是降低了经济效益.

那么,在专业的场合,比如变压器生产企业,他们是怎样的方法?

原理上,是根据导线在窗口中的占用系数去选取铁芯规格,但这样的计算很繁,而且关系不简单,比如相关计算式是:

P = 0.0222·f·B·J·Sc·Sm (2)

当电流密度由电压调整率决定时,计算式为:

P = 0.0555(f·f)(B·B)(Sc·Sc)·Sm·ΔU/(Z·Lm) (3)