10、根据开关器件中流过的电流选开关器件开关器件中流过的电流为：
CBAT IIII
AII LT 4 6 7.1 0 70 4 6.6233 1 长长
AII LTP 981.151046.623232 1 长长
AII LT 2 8 9.1 6 60 0 7.9633 1 短短
AII LTP 1 6 8.2 3 50 0 7.963232 1 短短开关器件中电流有效值：
开关器件中电流峰值：
开关器件电流可选为使用电流峰值的 1.5~2倍在连续情况下选 2倍，则：
AII TPT 962.303981.15122 长
AII TPT 752.352168.2355.15.1 短
长TPI
在过载情况下选 1.5倍，则：
根据实际情况，器件可选 300安或 400安的管子。选 300安的管子经济性较好。选 400安的管子可靠性较高。
特别注意有些情况下当 和 相差较大时，例如技术要求中过载倍数较大，此时无论如何器件电流也要大于 。
短TPI
短TPI
11、主开关器件耐压
VE 1 4 1.5 9 14 1 82
主开关器件的耐压，要根据所有工况下的最高电压考虑。主开关器件承受最高电压时刻一般出现在输入电压最高，输出负载最轻的情况下。
本例设输入电压为 AC380V± 10%，则最高输入电压可达 AC418V，经整流滤波后，可能出现的最高直流电压为：
在没有其他因素的情况下，开关器件耐压要选为实际工作电压的 2倍。
VBV C E O 2 8 2.1 1 8 221 4 1.5 9 1
实际可选,1200V耐压的开关器件。
12、变压器计算
1N
2N
4N
变压器除电气参数计算外，在实际加工制造前还需进行各种机械结构参数的计算，为制造提供依据。
变压器的计算，主要是算出变压器的额定功率、
初级线圈电流、铁心的截面积、各线圈的匝数、线圈所用导线的直径和核算铁心窗口面积等几方面。
3N
11IU
22IU
33IU
44IU
变压器原理如右图，计算步骤如下：
① 计算变压器的额定功率：由图可知，变压器输出功率为
VAIUIUIUP 4433222
输入功率为VAIUP
111?
1U
32,UU
1I
32,II
初级线圈电流（ A）
次级各线圈电流（ A）
初级线圈电压（ V）
次级各线圈电压（ V）
因 为未知，那末 可按下式求得近似值；1I 1P
VAPP?21?
式中 变压器的效率?
变压器的效率与变压器功率有关，可参考下表：
功率（伏安）
效率（ %）
20? 200?
95?
30~50 100~20050~100
70~80 80~85 85~90 90~95
变压器效率与功率关系的经验数据变压器的额定功率为：
VAPPP 2 21
② 计算初级电流（ ）：1I
AUPKI
1
1
1?
式中 K是变压器空载电流大小决定的经验系数，
容量越小的变压器,K越大。一般选 1.1~1.2
③ 计算变压器铁心净截面积（ SC)急促截面积 SC’
计算变压器铁心截面积的目的是要确定采用什么规格的硅钢片，叠厚多少。铁心截面积 SC和变压器功率有关，一般可按下列公式求得：
2cmPKSC?
式中系数 K，根据硅钢片质量而定，质量越好，
K值越小。一般选在 1.0~1.5之间。
由于硅钢片之间的绝缘和空隙，实际铁心截面积略大于计算值，应为：
2cm
K
SC
K
PKCS
CC
式中 KC是硅钢片的叠片系数，它与硅钢片厚度有关。一般 0.35mm厚热轧硅钢片的 KC=0.89 ；冷轧硅钢带的 KC=0.92。
根据算出的 SC’求硅钢片中间舌宽 a。变压器舌宽是有国家标准的，可查手册得到。
铁心叠厚 b的计算
mmaCSb 1 0 0
铁心厚度 b与舌宽 a之比，应在 1~2之间，否则应重新选取铁心截面积 SC’。
④ 计算各线圈的匝数确定每伏匝数（ No）
伏匝 /
44.4
10
1044.4
8
8
Cm
O
Cm
SfBE
N
N
VSf NBE
f~电源频率
Bm~铁心磁通密度，单位高斯。一般冷轧晶粒取向硅钢带，取 12000~14000 ；热轧硅钢片取
10000~12000；
算出 NO后，根据每组线圈的工作电压就可用下式求出每组线圈的匝数：
初级次级
匝ONUN 11
匝匝
O
O
NUN
NUN
33
22
1.1~05.1
1.1~05.1
式中,1.05~1.1是因为线圈导线的铜阻产生电压降而增加匝数的系数。
⑤ 计算各线圈导线直径导线直径可用下列公式计算：
AjsjdI 24?
mmjIjId 13.14
25.2 mmAj?
导线电流式中 S 导线截面积 （平方毫米）
d 导线直径 （毫米）
j 电流密度 （安 /平方毫米）
j可取 2~3 （安 /平方毫米）为了安全（减少发热）可取小一些，为了经济可取大一些。
如取 时 Id 715.0?
23 mmAj?如取 时 Id 6 5 4.0?
根据计算出的直径 d，查表选出标称直径接近而稍大的标准漆包线。
初级次级
j
I
d
j
I
d
j
I
d
3
3
2
2
1
1
13.1
13.1
13.1
⑥ 校核铁心窗口面积变压器线圈绕在框架上，每层线圈之间一般均有绝缘层。线圈厚度、绝缘层厚度和框架厚度的总和应小于选用铁心窗口宽度，否则，应重新计算或重选铁心才行。
铁心选定后，窗口高度 h可查表得到，其框架长度亦等于 h。线圈在框架两端共留 10%不绕线。因此，
框架的有效长度为：
mmhh 29.0
计算各线圈每层可绕匝数 Nn
匝
nP
n dK
hN
29.0
式中 KP~排绕稀疏。按线径粗细，一般选在
1.05~1.15之间，圈数多取大一些。
d’n~导线连同绝缘层的有效直径。
每组线圈需绕的层数，可用下式求出：
层
nN
ND?
式中 N~各线圈匝数
Nn ~各线圈每层可绕匝数初级线圈的总厚度应为：
111 rdaDH
式中 a~层间绝缘厚度。导线直径 0.2mm以下的，
采用一层厚度为 0.02~0.04mm的绝缘纸 ;在 0.2mm以上的，采用 0.05~0.08mm厚的绝缘纸；再粗的导线，
可采用相应更厚的绝缘纸。
r1~线圈间绝缘厚度。是初、次级线圈之间的绝缘层。当电压在 500伏以下时，可用 2~3层电缆纸。
若再加上二层聚酯薄莫，防潮效果更好一些。
同样算出次级线圈的厚度,H2,H3,
222222 1 raDdDH
线圈层数导线外径绝缘层厚度次级绕组间绝缘层厚度
333333 1 raDdDH
所有线圈的总厚度为：
mmHHHHH 2.1~1.13210
式中 H0~线圈框架的厚度 （ mm）
1.1~1.2 叠绕系数。
如果 H<C（窗宽）时，即可进行线圈的绕制。
否则要再选铁心，重新计算。
a
bc
h
b
a
h
c
壳式铁心心式铁心例：试计算一台低压照明用变压器，其输入电压
U1=220V,输出电压 U2=36V,功率为 250VA。求其各项数据。
VU 2201VU 36
2?
解：已知 U1=220V,U2=36V，
P2=250VA
① 计算变压器额定功率 P
查表，该变压器效率 95.0
输入功率 P1为次级电流
A
U
P
I
VA
P
P
944.6
36
250
158.263
95.0
250
2
2
2
2
1
额定功率 P为
VAPPP 5 7 9.2 5 62 2 5 01 5 8.2 6 32 21
AUPI 316.1220 158.2631.11.1
1
1
1
② 计算初级电流 I1，取 K=1.1，则
③ 计算铁心净截面积 SC及粗截面积 S’C
选用热轧硅钢片,KC=0.89,K取 1.25，
2
2
4 9 8.2289.00 2 3.20
0 2 3.205 7 9.2 5 625.1
cmKSS
cmPKS
CCC
C
由表查出铁心舌宽,a=40mm,
4 0 6.1
40
2 4 5.56
2 4 5.56
40
1 0 04 9 8.221 0 0
a
b
mm
a
S
b C
匝048.220110005044.4 1044.4 10 88
Cm
O SfBN
此值在 1~2之间，可用。
④ 计算各线圈匝数
f=50HZ，取 Bm=11000高斯，每伏匝数初级匝数匝56.450220048.2
11 UNN O 实取 451匝次级匝数
匝4 1 4.77360 4 8.205.105.1 22 UNN O
25.2 mmAj?
mmmmId
mmId
88.18 8 4.19 4 4.67 1 5.07 1 5.0
8 2 0.03 1 6.17 1 5.07 1 5.0
22
11
实取
实取 78匝⑤ 计算导线直径取电流密度查表，以上两种漆包线最大外径为
mmdmmd 00.299.0 21
⑥ 校核铁心窗口面积铁心窗口的有效高度 h由表查得为 72mm，因此，
mmh 632729.0
匝取匝 60606.60
99.005.1
2729.0
1
N
层实为层 8517.7604511D
初级线圈每层匝数为初级线圈需绕层数次级线圈每层匝数为
匝30
205.1
2729.0
2
N
次级线圈需绕层数
层实为层 37.2
30
78
2D
mmr 34.0205.012.01
骨架用 1毫米厚的绝缘板制作，外包两层 0.05
毫米厚的绝缘纸及两层 0.05毫米厚的聚酯薄膜，即
H0为 1.2毫米。
线圈之间绝缘取 0.12毫米厚的绝缘纸和 0.05毫米厚的聚酯薄膜各两层，即初级线圈总厚度
mmH 05.917.0899.012.01
次级线圈总厚度
mmH 82.6205.012.0212.013322
线圈总厚度
mmH 631.1915.182.605.92.1
由表查得 GE40铁心窗口宽度 C=26mm,H<C，
故计算结果可用。
CBAT IIII
AII LT 4 6 7.1 0 70 4 6.6233 1 长长
AII LTP 981.151046.623232 1 长长
AII LT 2 8 9.1 6 60 0 7.9633 1 短短
AII LTP 1 6 8.2 3 50 0 7.963232 1 短短开关器件中电流有效值：
开关器件中电流峰值：
开关器件电流可选为使用电流峰值的 1.5~2倍在连续情况下选 2倍，则：
AII TPT 962.303981.15122 长
AII TPT 752.352168.2355.15.1 短
长TPI
在过载情况下选 1.5倍，则：
根据实际情况，器件可选 300安或 400安的管子。选 300安的管子经济性较好。选 400安的管子可靠性较高。
特别注意有些情况下当 和 相差较大时，例如技术要求中过载倍数较大，此时无论如何器件电流也要大于 。
短TPI
短TPI
11、主开关器件耐压
VE 1 4 1.5 9 14 1 82
主开关器件的耐压，要根据所有工况下的最高电压考虑。主开关器件承受最高电压时刻一般出现在输入电压最高，输出负载最轻的情况下。
本例设输入电压为 AC380V± 10%，则最高输入电压可达 AC418V，经整流滤波后，可能出现的最高直流电压为：
在没有其他因素的情况下，开关器件耐压要选为实际工作电压的 2倍。
VBV C E O 2 8 2.1 1 8 221 4 1.5 9 1
实际可选,1200V耐压的开关器件。
12、变压器计算
1N
2N
4N
变压器除电气参数计算外，在实际加工制造前还需进行各种机械结构参数的计算，为制造提供依据。
变压器的计算，主要是算出变压器的额定功率、
初级线圈电流、铁心的截面积、各线圈的匝数、线圈所用导线的直径和核算铁心窗口面积等几方面。
3N
11IU
22IU
33IU
44IU
变压器原理如右图，计算步骤如下：
① 计算变压器的额定功率：由图可知，变压器输出功率为
VAIUIUIUP 4433222
输入功率为VAIUP
111?
1U
32,UU
1I
32,II
初级线圈电流（ A）
次级各线圈电流（ A）
初级线圈电压（ V）
次级各线圈电压（ V）
因 为未知，那末 可按下式求得近似值；1I 1P
VAPP?21?
式中 变压器的效率?
变压器的效率与变压器功率有关，可参考下表：
功率（伏安）
效率（ %）
20? 200?
95?
30~50 100~20050~100
70~80 80~85 85~90 90~95
变压器效率与功率关系的经验数据变压器的额定功率为：
VAPPP 2 21
② 计算初级电流（ ）：1I
AUPKI
1
1
1?
式中 K是变压器空载电流大小决定的经验系数，
容量越小的变压器,K越大。一般选 1.1~1.2
③ 计算变压器铁心净截面积（ SC)急促截面积 SC’
计算变压器铁心截面积的目的是要确定采用什么规格的硅钢片，叠厚多少。铁心截面积 SC和变压器功率有关，一般可按下列公式求得：
2cmPKSC?
式中系数 K，根据硅钢片质量而定，质量越好，
K值越小。一般选在 1.0~1.5之间。
由于硅钢片之间的绝缘和空隙，实际铁心截面积略大于计算值，应为：
2cm
K
SC
K
PKCS
CC
式中 KC是硅钢片的叠片系数，它与硅钢片厚度有关。一般 0.35mm厚热轧硅钢片的 KC=0.89 ；冷轧硅钢带的 KC=0.92。
根据算出的 SC’求硅钢片中间舌宽 a。变压器舌宽是有国家标准的，可查手册得到。
铁心叠厚 b的计算
mmaCSb 1 0 0
铁心厚度 b与舌宽 a之比，应在 1~2之间，否则应重新选取铁心截面积 SC’。
④ 计算各线圈的匝数确定每伏匝数（ No）
伏匝 /
44.4
10
1044.4
8
8
Cm
O
Cm
SfBE
N
N
VSf NBE
f~电源频率
Bm~铁心磁通密度，单位高斯。一般冷轧晶粒取向硅钢带，取 12000~14000 ；热轧硅钢片取
10000~12000；
算出 NO后，根据每组线圈的工作电压就可用下式求出每组线圈的匝数：
初级次级
匝ONUN 11
匝匝
O
O
NUN
NUN
33
22
1.1~05.1
1.1~05.1
式中,1.05~1.1是因为线圈导线的铜阻产生电压降而增加匝数的系数。
⑤ 计算各线圈导线直径导线直径可用下列公式计算：
AjsjdI 24?
mmjIjId 13.14
25.2 mmAj?
导线电流式中 S 导线截面积 （平方毫米）
d 导线直径 （毫米）
j 电流密度 （安 /平方毫米）
j可取 2~3 （安 /平方毫米）为了安全（减少发热）可取小一些，为了经济可取大一些。
如取 时 Id 715.0?
23 mmAj?如取 时 Id 6 5 4.0?
根据计算出的直径 d，查表选出标称直径接近而稍大的标准漆包线。
初级次级
j
I
d
j
I
d
j
I
d
3
3
2
2
1
1
13.1
13.1
13.1
⑥ 校核铁心窗口面积变压器线圈绕在框架上，每层线圈之间一般均有绝缘层。线圈厚度、绝缘层厚度和框架厚度的总和应小于选用铁心窗口宽度，否则，应重新计算或重选铁心才行。
铁心选定后，窗口高度 h可查表得到，其框架长度亦等于 h。线圈在框架两端共留 10%不绕线。因此，
框架的有效长度为：
mmhh 29.0
计算各线圈每层可绕匝数 Nn
匝
nP
n dK
hN
29.0
式中 KP~排绕稀疏。按线径粗细，一般选在
1.05~1.15之间，圈数多取大一些。
d’n~导线连同绝缘层的有效直径。
每组线圈需绕的层数，可用下式求出：
层
nN
ND?
式中 N~各线圈匝数
Nn ~各线圈每层可绕匝数初级线圈的总厚度应为：
111 rdaDH
式中 a~层间绝缘厚度。导线直径 0.2mm以下的，
采用一层厚度为 0.02~0.04mm的绝缘纸 ;在 0.2mm以上的，采用 0.05~0.08mm厚的绝缘纸；再粗的导线，
可采用相应更厚的绝缘纸。
r1~线圈间绝缘厚度。是初、次级线圈之间的绝缘层。当电压在 500伏以下时，可用 2~3层电缆纸。
若再加上二层聚酯薄莫，防潮效果更好一些。
同样算出次级线圈的厚度,H2,H3,
222222 1 raDdDH
线圈层数导线外径绝缘层厚度次级绕组间绝缘层厚度
333333 1 raDdDH
所有线圈的总厚度为：
mmHHHHH 2.1~1.13210
式中 H0~线圈框架的厚度 （ mm）
1.1~1.2 叠绕系数。
如果 H<C（窗宽）时，即可进行线圈的绕制。
否则要再选铁心，重新计算。
a
bc
h
b
a
h
c
壳式铁心心式铁心例：试计算一台低压照明用变压器，其输入电压
U1=220V,输出电压 U2=36V,功率为 250VA。求其各项数据。
VU 2201VU 36
2?
解：已知 U1=220V,U2=36V，
P2=250VA
① 计算变压器额定功率 P
查表，该变压器效率 95.0
输入功率 P1为次级电流
A
U
P
I
VA
P
P
944.6
36
250
158.263
95.0
250
2
2
2
2
1
额定功率 P为
VAPPP 5 7 9.2 5 62 2 5 01 5 8.2 6 32 21
AUPI 316.1220 158.2631.11.1
1
1
1
② 计算初级电流 I1，取 K=1.1，则
③ 计算铁心净截面积 SC及粗截面积 S’C
选用热轧硅钢片,KC=0.89,K取 1.25，
2
2
4 9 8.2289.00 2 3.20
0 2 3.205 7 9.2 5 625.1
cmKSS
cmPKS
CCC
C
由表查出铁心舌宽,a=40mm,
4 0 6.1
40
2 4 5.56
2 4 5.56
40
1 0 04 9 8.221 0 0
a
b
mm
a
S
b C
匝048.220110005044.4 1044.4 10 88
Cm
O SfBN
此值在 1~2之间，可用。
④ 计算各线圈匝数
f=50HZ，取 Bm=11000高斯，每伏匝数初级匝数匝56.450220048.2
11 UNN O 实取 451匝次级匝数
匝4 1 4.77360 4 8.205.105.1 22 UNN O
25.2 mmAj?
mmmmId
mmId
88.18 8 4.19 4 4.67 1 5.07 1 5.0
8 2 0.03 1 6.17 1 5.07 1 5.0
22
11
实取
实取 78匝⑤ 计算导线直径取电流密度查表，以上两种漆包线最大外径为
mmdmmd 00.299.0 21
⑥ 校核铁心窗口面积铁心窗口的有效高度 h由表查得为 72mm，因此，
mmh 632729.0
匝取匝 60606.60
99.005.1
2729.0
1
N
层实为层 8517.7604511D
初级线圈每层匝数为初级线圈需绕层数次级线圈每层匝数为
匝30
205.1
2729.0
2
N
次级线圈需绕层数
层实为层 37.2
30
78
2D
mmr 34.0205.012.01
骨架用 1毫米厚的绝缘板制作，外包两层 0.05
毫米厚的绝缘纸及两层 0.05毫米厚的聚酯薄膜，即
H0为 1.2毫米。
线圈之间绝缘取 0.12毫米厚的绝缘纸和 0.05毫米厚的聚酯薄膜各两层，即初级线圈总厚度
mmH 05.917.0899.012.01
次级线圈总厚度
mmH 82.6205.012.0212.013322
线圈总厚度
mmH 631.1915.182.605.92.1
由表查得 GE40铁心窗口宽度 C=26mm,H<C，
故计算结果可用。
