本文主要是關(guān)于低頻變壓器和高頻變壓器的相關(guān)介紹，并著重對高頻變壓器與低頻變壓器進(jìn)行了詳盡的闡述。
低頻變壓器
低頻變壓器用來傳播信號電壓和信號功率，還可實現(xiàn)電路之間的阻抗匹配，對直流電具有隔離作用。高頻變壓器與低頻變壓器原理上沒區(qū)別。但由于高頻和低頻的頻率不同，變壓器所用的鐵芯不同。低頻變壓器一般用高導(dǎo)磁率的硅鋼片，高頻變壓器則用高頻鐵氧體磁芯。
舌口32 mm、厚34 mm、寬96 mm，最大功率使用要多粗的線，舌口是指，EI型變壓器鐵芯截面積是指E片中間那一橫（插入Satons變壓器骨架中間方口里的）的寬度即鐵芯舌寬與插入變壓器骨架方口里所有E片的總厚度即疊厚的乘積最簡單的就是指變壓器骨架中間方口的面積，變壓器鐵芯截面積是指線圈所套著的部分：舌寬×疊厚=截面積，單位：cm2。 ［2］
第一種計算方法
（1）變壓器矽鋼片截面：3.2 cm*3.4cm*0.9=9.792cm2
（2）根據(jù)矽鋼片截面計算變壓器功率：P=S/K^2=（9.79/1.25）^2=61.34瓦（取60瓦）
（3）根據(jù)截面計算線圈每伏幾匝：W=4.5*105/BmS=4.5*105/（10000*9.79）=4.6匝/伏
（4）初級線圈匝數(shù)：220*4.6=1012匝
（5）初級線圈電流：60W/220V=0.273A
（6）初級線圈線徑：d=0.715 =0.37（mm）
（7）次級線圈匝數(shù)：2*（51*4.6*1.03）=2*242（匝）（1.03是降壓系素，雙級51V=2*242匝）
（8）次級線圈電流：60W/（2*51V）=0.59A
（9）次級線徑：d=0.715 =0.55（mm）
第二種計算方法
E形鐵芯以中間舌為計算舌寬的。計算公式：輸出功率：P2=UI
考慮到變壓器的損耗，初級功率：P1=P2/η（其中η=0.7～0.9，一般功率大的取大值）
每伏匝數(shù)計算公式：N（每伏匝數(shù)）=4.5×105/B×S（B=硅鋼片導(dǎo)磁率，一般在8000～12000高斯，好的硅鋼片選大值，反之取小值。S=鐵芯舌的面積，單位是cm2）如硅鋼片質(zhì)量一般可選取10000高斯，那么可簡化為：
N=45/S
計算次級繞組圈數(shù)時，考慮變壓器漏感和導(dǎo)線銅損，須增加5% 繞組余量。初級不用加余量。
由電流求線徑：I=P/U （I=A，P=W，U=V）
以線徑每平方毫米≈2.5～2.6A選取。
第三種計算方法
首先要說明的是變壓器的截面積是線圈所套住位置的截面積。如果你的鐵心面積（線圈所套住位置）為32*34=1088 mm2=10.88 cm2
小型變壓器的簡易計算：
1，求每伏匝數(shù)
每伏匝數(shù)=55/鐵心截面
例如，你的鐵心截面=3.5╳1.6=5.6平方厘米
故，每伏匝數(shù)=55/5.6=9.8匝
2，求線圈匝數(shù)
初級線圈 n1=220╳9.8=2156匝
次級線圈 n2=8╳9.8╳1.05=82.32，可取為82匝
次級線圈匝數(shù)計算中的1.05是考慮有負(fù)荷時的壓降
3，求導(dǎo)線直徑
你未說明你要求輸出多少伏的電流是多少安？這里我假定為8V，電流為2安。
變壓器的輸出容量=8╳2=16伏安
變壓器的輸入容量=變壓器的輸出容量/0.8=20伏安
初級線圈電流I1=20/220=0.09安
導(dǎo)線直徑 d=0.8√I
初級線圈導(dǎo)線直徑 d1=0.8√I1=0.8√0.09=0.24毫米
次級線圈導(dǎo)線直徑 d2=0.8√I2=0.8√2=1.13毫米
要注意層間電壓絕緣，引出端絕緣問題。
高頻變壓器用在低頻電路會有什么影響
高頻變壓器用在低頻電路中電流增大，可能燒壞變壓器。由于電感量與交流電的頻率成正比。
低頻變壓器用在高頻電路中電流減小，由于電感量與交流電的頻率成正比，不會損壞變壓器。高頻電路不能正常工作。
高頻變壓器特指開關(guān)電源變壓器，而不是工頻變壓器（50~60Hz工作頻率）。開關(guān)電源變壓器通常工作頻率在20K~200K HZ范圍，其電感量也極小，100微亨到1毫亨之間。
而工頻變壓器感量至少亨利（1000uH微亨=1mH毫亨；1000mH毫亨=1H亨利；）級以上。
根據(jù)阻抗原理，在同樣感量、同樣電壓的情況下，工作頻率越高其感抗越大、電流越小；頻率越低感抗越小電流變得非常大而近似短路。
其次，開關(guān)電源變壓器的磁芯也不一樣，是鐵氧體；而工頻變壓器的則是鐵硅片，很多張鐵硅片疊合而成，為的是提高工作效率，減少磁損渦流。
高頻變壓器測試方法
一般而言，高頻變壓器所要求測試的項目有：
1.電感
2.漏感
3.耐壓
4.絕緣電阻
2.電感以及電感的測試方法
概念：變壓器初級電感指次級開路時初級繞組的有效電感
測試條件：變壓器的測試條件與其工作條件相一致。由于變壓器鐵心磁化曲線的非線性，當(dāng)頻率、交流電壓、直流磁化電流變化時、鐵心的有效磁導(dǎo)率也隨著變化，從而引起電感的變化。
測試電感必須規(guī)定的測試條件：
1.測試頻率；
2.變壓器或電感器兩端交流電壓；
3.直流磁化電流。
3.漏感及漏感的測試方法
概念：漏感指的是線圈間相互不交鏈的漏磁通所產(chǎn)生的電感，它與線圈尺寸、繞組排列及匝數(shù)等因素有關(guān)系。漏感是一個線性電感，與測試電壓無關(guān)。
漏感的分類：
1.初級漏感。指次級所有繞組短路時，在初級測得的電感。
2.次級漏感。指變壓器初級繞組短路時在次級測的電感。
3.初級對次級任一繞組的漏感。對于有幾個繞組的變壓器（如多阻抗輸出變壓器），將初級一半短路時，在初級測的電感。
4.安全性試驗
絕緣電阻。變壓器各繞組及繞組與鐵芯、靜電屏蔽層之間的絕緣電阻在常態(tài)下均應(yīng)大于1000MΩ ，在高溫試驗和恒定溫?zé)嵩囼灪髴?yīng)不低于10MΩ（IEC-65規(guī)定為不低于4 MΩ），測試絕緣電阻的直流電壓為500V。
5.耐壓測試
變壓器初級與次級繞組、鐵芯、靜電屏蔽層之間應(yīng)能承受50Hz，3500V（有效值）電壓作用（IEC-65規(guī)定為3000V有效值）。次級繞組與鐵芯、靜電屏蔽層之間能承受50Hz，1000V（有效值）電壓的作用而無擊穿和飛弧（arcing）。限定電流為1mA（該值視變壓器功率而言，最大不超過10mA。
6.輸出端配線技術(shù)
高頻變壓器（如FLYBACK）將能量供給負(fù)載系統(tǒng)的過程中，當(dāng)引線長且配線不合理時，線間所產(chǎn)生的寄生電容就會增加到不可忽視的程度，共模雜聲就會通過這個寄生電容轉(zhuǎn)播和導(dǎo)入到負(fù)載系統(tǒng)，使負(fù)載系統(tǒng)不能正常工作。
試驗證明，采用交紐線比并行線傳輸效果要好，即將輸出端的兩根線直接交紐在一起，再經(jīng)過濾波電容傳輸給負(fù)載，這就能得到很好的濾波效果。這種方法是最經(jīng)濟(jì)、效果又好、是實際應(yīng)用中用得最多的一種。
7.屏蔽及屏蔽技術(shù)
目的：消除繞組間通過分布電容產(chǎn)生的電耦合，防止外部高頻信號對變壓器工作信號和負(fù)載的干擾。
措施：靜電屏蔽、磁心接地、變壓器加金屬罩
方法：對于靜電屏蔽，用銅薄帶或金屬絕緣膜隔離圍繞在初級和次級之間，構(gòu)成電氣屏蔽。屏蔽厚度必須遠(yuǎn)小于穿透深度，一般為穿透深度的叁分之一。屏蔽應(yīng)當(dāng)以最小的引線電感直接焊接到變壓器初級線圈的“靜止”（輸入電源+或-）電壓端或大地，并屏蔽本身絕緣不能構(gòu)成短路匝，才能起屏蔽作用。
8.漏感以及漏感的影響
一般而言，變壓器的初級或多或少存在漏感，而一部分高頻變壓器用在開關(guān)電源（switching）上，開關(guān)電源使用一片IC，一般稱為電源開關(guān)管。當(dāng)電源開關(guān)管由導(dǎo)通到截止時會產(chǎn)生反電動勢，反電動勢又會對變壓器初級線圈的分布電容進(jìn)行充放電，從而產(chǎn)生阻尼振蕩，即產(chǎn)生振鈴。漏感產(chǎn)生的電動勢的幅度也很高，其能量也很大，因此漏極鉗位電路的損耗大，電源的效率低。如果不采取保護(hù)措施，反電動勢力產(chǎn)生的阻尼振蕩還會產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁輻射，不但對機(jī)器本身造成嚴(yán)重干擾，對機(jī)器周圍環(huán)境也會產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾。
對于一個符合絕緣及安全性國際標(biāo)準(zhǔn)的高頻變壓器，其漏感量應(yīng)為次級開路時初級電感的1%~3%。
9.減少漏感的措施
為了減少變壓器漏感對周圍電路產(chǎn)生電磁感應(yīng)的影響，一方面要求變壓器的漏感要做得小，另一方面一定要在變壓器的外圍包一層薄銅箔，以構(gòu)成一個低阻抗短路線圈，把漏感產(chǎn)生的感應(yīng)能量通過渦流損耗掉。
如何把變壓器的漏感做到最小呢？
1.減少繞組的匝數(shù)，選用高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，低損耗的磁性材料。
2.減少繞組的厚度，增加繞組的高度；
3.盡可能減少繞組間的絕緣厚度；
4.初次級采用分層式交叉繞制；
5.對于環(huán)行磁心變壓器，均應(yīng)沿環(huán)行磁心周圍均勻繞制。
10.分布電容的影響以及減少措施
分布電容的影響：分布電容是引起開關(guān)初級到次級之間共模噪聲的通道，它不僅能使開關(guān)電源效率降低，還與繞組的分布電感構(gòu)成LC振蕩器，產(chǎn)生振鈴噪聲，其中初級繞組分布電容的影響尤為顯著。
減少分布電容的方法：
1.盡量減少每匝導(dǎo)線的長度；
2.在初級繞組間加絕緣層。
11.高頻變壓器的損耗
一個高效率的高頻變壓器應(yīng)該具備以下條件：直流損耗和交流損耗低，繞組本身的分布電容以及各繞組間的耦合電容要小。
變壓器的損耗：
1.直流損耗。是由線圈的銅損耗造成的。為提高效率，應(yīng)該盡量選較粗的導(dǎo)線，并使其電流密度在4~10A/MM2范圍內(nèi)。
2.交流損耗。是由于高頻電流的趨膚效應(yīng)以及磁心損耗引起的。高頻電流通過導(dǎo)線時總是趨向于從導(dǎo)線表面流過的現(xiàn)象稱為趨膚效應(yīng)。
變壓器的損耗就是兩者之和。
12.磁芯損耗的分類
軟磁鐵氧體磁心總損耗通常分為叁種類型：磁滯損耗、渦流損耗Pc 和剩余損耗Pr 。
磁滯損耗正比于直流磁滯回線的面積，與頻率成線性關(guān)系。
渦流損耗Pc=Cef2B2/ρ ，其中Ce是尺寸常數(shù)，ρ是在測量頻率f時的電阻率。隨著頻率提高，渦流損耗在總損耗中的比重逐步增大，當(dāng)工作頻率達(dá)到200~500kHZ時渦流損耗已經(jīng)占支配地位。
13.渦流損耗的介紹
在磁芯線圈中加上交流電壓時，線圈中流過激磁電流，激磁安匝產(chǎn)生的全部磁通Φ通過磁芯，假如磁芯是導(dǎo)體，磁芯本身截面周圍將鏈合全部磁通而構(gòu)成單匝的次級線圈。
當(dāng)交流激磁電壓為U1時，根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知，U1= N1dΦ /d t，每一匝的感應(yīng)電勢，既磁芯截面最大周邊等效一匝感應(yīng)電勢為U1/N1= dΦ /d t.。
因為磁芯材料的電阻率不是無窮大，順著磁芯周邊有一定的電阻值，感應(yīng)電壓產(chǎn)生電流ie，即渦流，流過這個電阻引起損耗，即渦流損耗。
14.鐵芯氣隙（Gap）的作用和方法
氣隙（Gap）的作用：
1.避免磁芯飽和，降低剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度就提高磁芯工作的直流磁場強(qiáng)度。
2.使磁化曲線傾斜，以提高直流工作磁場。
氣隙（Gap）最好開在中柱。因為雜散磁通、邊緣磁通和端面磁通全部經(jīng)過線圈中心的截面，這里的磁通密度最大，可能先發(fā)生飽和。
15.兩個重要的概念
趨膚效應(yīng)。導(dǎo)線中有交流電通過時，因?qū)Ь€內(nèi)部和邊緣部分所交鏈的磁通量不同，導(dǎo)致導(dǎo)線截面上的電流產(chǎn)生不均勻分布，相當(dāng)于導(dǎo)線有效面積減少，這種現(xiàn)象稱為趨膚效應(yīng)。隨著工作頻率的提高，趨膚效應(yīng)影響越大。
穿透深度。穿透深度是由于趨膚效應(yīng)，交流電沿導(dǎo)線表面開始能達(dá)到的徑向深度導(dǎo)線流過高頻交變電流時，有效截面的減少可用穿透深度來表示。
導(dǎo)線的選擇塬則。在選用變壓器初、次級的線經(jīng)時，應(yīng)遵循導(dǎo)線直徑小于兩倍穿透深度的塬則，當(dāng)導(dǎo)線要求的直徑大于兩倍穿透深度的決定的線徑時，可采用小直徑的導(dǎo)線（直徑應(yīng)該小于兩倍穿透深度）多股并繞或者采用扁銅線設(shè)計。
結(jié)語
關(guān)于低頻變壓器和高頻變壓器的相關(guān)介紹就到這了，希望本文能對你有所幫助。