发烧变压器的绕法

  电源变压器是供电系统的龙头，市电电网电压和负载变化是输出电压波动的主要因素。在变压器的制作方法上，改善电压变化本是一种简单易行的方法。我们来看看测量变压器电压变化的等效电路，如图1所示，并做下面的分析。电压变动率（ε）由线圈电阻（R），漏电抗（XL）构成的阻抗（Z）与负荷电流（Iz)的积决定式：

ε =（100×Z×Iz）/Vo（%）（Z=R+XL  XL=2πfLi)

图1

  若要ε减小，有几种条件：

1 将线圈电阻（R）减小，尽可能地减小线圈总长度，选用尽可能粗的线：

2 减小漏电阻抗（XL），将XL的主要因素LI减小，LI又由以下因素构成：

  LI=μ0×（K/W）×N 

  公式中，K是各线圈的厚度，由隔离尺寸决定的常数；

  W：各线圈的绕线的厚度尺寸；

  N：各线圈匝数；

    μ0：真空中的导磁率。

  让LI减少的条件可从LI=μ0×（K/W）×N  公式中可以得到以下几点：

1 降低匝数（N）；

  由于漏感LI是匝数N的二次方，减少匝数十分有效，就是将每匝所分担的电压值增大。

2 各线圈的分割  ，交叉，并联，迭层。

  将W增大，K减小，将各线圈分割开后，分别进行层，加以并联，增加一次与二次线圈的结合紧密程度。

  依照上述分析，加大W值，改变绕制方法较为可行，具体绕法示意图如图2所示。我们不妨称之为分割交叉并联迭层绕法，简称分割法。

传统式 A                                 分割式 B

图2

  下面的实例所反映的数据也许可以给发烧友一个参考。购买一个市售的变压器A作为比较之用（100V/±35V 210VA）。采用图2（A）传统绕法绕制，用分割法绕制一只变压器B，其所用铁芯截面与A之比为1.25，A变压器重量为4.5KG,B变压器重量为6.6KG,B每匝电压值为0.83V/T,线圈W值增大1.4倍,将初级线圈分三层(Φ1.2MM线径),三层并联联接,次级线圈(Φ1.4MM线径)分两层,两层并联联接,交叉迭层排列,其结果是初次级线圈电阻分别是A变压器的1/8,为0.16Ω﹑1/7 为0.13Ω。初次级漏感也约为A的1/8，为0。31mH﹑1/7为0.1mH。

图3

  图3示出二种绕法的A﹑B变压器在不同负载下电压变化率的比较。在210VA时，A的ε为6.5％,而B在210VA时仅仅为0.9％,约为A的1/7。显然，在变压器容积只增加25％，重量较加45％，电压变化率却只有原来的1/7。若以容积增加50％，重量增加一倍时，ε可降为原值的1/10。

  这种分割式绕法在变压器容量越小的场合，改善效果越明显。上述是以EI铁芯作实例来说明，环形，R形铁芯等道理是一样的，各位朋友们可根据以上的方法进行绕制自己心目中的发烧级变压器。

摘自日本《电子技术》