变压器输出功率和磁芯尺寸的关系
变压器输出功率和磁芯尺寸的关系
要使变压器输出更大的功率，我们希望在电压一定的情况下，圈数要尽可能的少、导线尽可能的粗。
这样才有利于提供较大的电流，输出更大的功率。前者需要较大的磁芯截面积，后者要求较大的磁芯窗口
面积。因此要获得较大的输出功率磁芯尺寸必须够大才行。
变压器初级绕组的圈数可用下式来算：
n = k *10^5 * u /(f *ae* bmax )
k 为最大导通时间与周期之比，通常取k=0.4；
u 是初级绕组输入电压（v），（近似等于直流输入电压)；
f 是变压器的工作频率（khz）；
ae 是磁芯的截面积（cm2）；
bmax 是允许的磁通密度最大变化幅度（g）。
因此，在一定电压下，增大截面积ae、提高工作频率f和选择更大的峰值磁通密度bmax，都有利于减少
圈数，提高输出功率。但是，磁芯的损耗（铁损）是按bmax的2.7次幂和f的1.7次幂呈指数增长的，bmax还
受磁芯饱和的限制。因此，提高工作频率f和选择更大的峰值磁通密度bmax都是有限度的。大多数适合做开
关电源的铁氧体磁芯频率通常限制在10-50khz以内，bmax限制在2000g（高斯）以内，一般取bmax=1600g较
为合适。因此，功率主要靠磁芯截面积ae、其次靠工作频率f控制。
但必须明确的是，这种控制关系是间接的而不是直接的，ae加大和f提高只是表示对同样的电压，允许
绕的圈数更少，只有实际把圈数减少了才能提高功率。如果在同样材料的一个大磁芯和一个小磁芯上，用
一样的导线绕同样的圈数，对同样的输入电压输出功率是基本相同的。同样，如果一个做好的变压器，仅
仅靠改变工作频率，也是不会使输出功率提高的。
联想到楼主张伟明的问题，因为变压器已经做好，所以我建议提高输入电压来提高功率；如果从变压
器入手的话，可以尝试把导线适当加粗，同时把频率提高一些，以允许圈数能有所减少，这样就可加大输
出功率。
导线加粗受到磁芯窗口面积ac限制。用截面积为ad的导线绕n圈，占用的窗口面积为：
awc = n *ad = k * 10^5 * u *ad / (f *ae* bmax )
设，初级绕组窗口占用系数为sn =awc / ac， ad用电流i（有效值）和允许的电流密度j表示为
ad=i/j/100，（ad-平方厘米，i-a有效值，j-a/平方毫米）
则上式可写成：ac* sn = k * u *i*10^3 / ( f *ae* bmax * j)
或，u*i = sn * bmax * j * f *ae* ac * 10^-3 / k
因为输入功率等于输入电压u与电流平均值k*ip的乘积，而电流有效值i与峰值ip的关系为
ip= 1.58*i，所以输入功率pi = 1.58*k*u*i = 1.58*sn * bmax * j * f *ae* ac * 10^-3
再乘上效率ef就得到最大输出功率的表达式
po = 1.58 * ef * sn * bmax * j * f *ae* ac * 10^-3
可见，功率除了和上面那些有利于圈数减少的因素成正比之外，还与允许导线加粗的ac、sn以及电流
密度j成正比。工程上一般取ef = 0.8，sn=0.4，bmax=1600g，j=4a/平方毫米，再考虑到不同电路形式的
绕组结构不同，故常用下式来估算磁芯的最大输出功率：po = m * f * ae * ac
推挽电路m=3.2，单端正激电路m=1.6，半桥和全桥m=4.48
电视机行输出变压器常用的三种u型磁芯，u12、u16、u18的ae与ac乘积分别为6.12、14.9、30.4（平
方厘米），如果频率取f=20khz，采用推挽电路，则可算得这三种磁芯可提供的最大输出功率为：
u12：po = 3.2*20*6.12 = 548 w
u16：po = 3.2*20*14.9 = 954w
u18：po = 3.2*20*30.4 = 1945w
这种u型磁芯窗口面积很大适合高压大功率的场合，但磁路较长，初、次级耦合度较差，漏感大。再次
强调，算出的最大功率只是说明该磁芯的能力，大材小用可以，小材大用就不行了。
磁芯选定之后，最大输出功率和工作频率有关
工程上可用下式估算：
po=1.6*f*ae*ac (w)
f-工作频率（khz）
ae-磁芯截面积（平方厘米）
ac-磁芯窗口面积（平方厘米）
(对其他电路形式，式中系数1.6有所不同）
对ei40，ae=1.28，ac=1.5，可算得
当f=20khz时，po=61w
当f=24khz时，po=74w
当f=48khz时，po=148w
绕组的每伏匝数，用下式计算：
no = 15.6/(f*ae) (匝/v）
若f=24khz, no = 15.6/(24*1.28) = 0.51 匝/v
如果初级电压v1=240v，次级电压v2=36v，则
初级匝数： n1 = no*v1=122 匝
次级匝数： n2 = no*v2=18 匝
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测力传感器的非线性指的是什么
一种车载智能电源的设计
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关于扬尘监控设备安装方案的详细介绍
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有什么办法减少建筑行业伤害
让不可能成为可能 让过去昭示你通往未来之路
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要使变压器输出更大的功率，我们希望在电压一定的情况下，圈数要尽可能的少、导线尽可能的粗。
这样才有利于提供较大的电流，输出更大的功率。前者需要较大的磁芯截面积，后者要求较大的磁芯窗口
面积。因此要获得较大的输出功率磁芯尺寸必须够大才行。
变压器初级绕组的圈数可用下式来算：
n = k *10^5 * u /(f *ae* bmax )
k 为最大导通时间与周期之比，通常取k=0.4；
u 是初级绕组输入电压（v），（近似等于直流输入电压)；
f 是变压器的工作频率（khz）；
ae 是磁芯的截面积（cm2）；
bmax 是允许的磁通密度最大变化幅度（g）。
因此，在一定电压下，增大截面积ae、提高工作频率f和选择更大的峰值磁通密度bmax，都有利于减少
圈数，提高输出功率。但是，磁芯的损耗（铁损）是按bmax的2.7次幂和f的1.7次幂呈指数增长的，bmax还
受磁芯饱和的限制。因此，提高工作频率f和选择更大的峰值磁通密度bmax都是有限度的。大多数适合做开
关电源的铁氧体磁芯频率通常限制在10-50khz以内，bmax限制在2000g（高斯）以内，一般取bmax=1600g较
为合适。因此，功率主要靠磁芯截面积ae、其次靠工作频率f控制。
但必须明确的是，这种控制关系是间接的而不是直接的，ae加大和f提高只是表示对同样的电压，允许
绕的圈数更少，只有实际把圈数减少了才能提高功率。如果在同样材料的一个大磁芯和一个小磁芯上，用
一样的导线绕同样的圈数，对同样的输入电压输出功率是基本相同的。同样，如果一个做好的变压器，仅
仅靠改变工作频率，也是不会使输出功率提高的。
联想到楼主张伟明的问题，因为变压器已经做好，所以我建议提高输入电压来提高功率；如果从变压
器入手的话，可以尝试把导线适当加粗，同时把频率提高一些，以允许圈数能有所减少，这样就可加大输
出功率。
导线加粗受到磁芯窗口面积ac限制。用截面积为ad的导线绕n圈，占用的窗口面积为：
awc = n *ad = k * 10^5 * u *ad / (f *ae* bmax )
设，初级绕组窗口占用系数为sn =awc / ac， ad用电流i（有效值）和允许的电流密度j表示为
ad=i/j/100，（ad-平方厘米，i-a有效值，j-a/平方毫米）
则上式可写成：ac* sn = k * u *i*10^3 / ( f *ae* bmax * j)
或，u*i = sn * bmax * j * f *ae* ac * 10^-3 / k
因为输入功率等于输入电压u与电流平均值k*ip的乘积，而电流有效值i与峰值ip的关系为
ip= 1.58*i，所以输入功率pi = 1.58*k*u*i = 1.58*sn * bmax * j * f *ae* ac * 10^-3
再乘上效率ef就得到最大输出功率的表达式
po = 1.58 * ef * sn * bmax * j * f *ae* ac * 10^-3
可见，功率除了和上面那些有利于圈数减少的因素成正比之外，还与允许导线加粗的ac、sn以及电流
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u12：po = 3.2*20*6.12 = 548 w
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当f=20khz时，po=61w
当f=24khz时，po=74w
当f=48khz时，po=148w
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no = 15.6/(f*ae) (匝/v）
若f=24khz, no = 15.6/(24*1.28) = 0.51 匝/v
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初级匝数： n1 = no*v1=122 匝
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