实例讲解变压器和互感器的区别
电压互感器和变压器就像一对兄弟一样，都是运用电磁感应原理，互感器是作为变压器的“血脉”分支，仅在结构型式、所用材质、使用效果、容量、允许误差范围等方面有所差别，两者之间的没有很大的明显差异。
变压器：
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压(或电流)，用于改变电压等级，负载较大电流。
电压互感器：
电压互感器是一种电压变换装置，它将高电压变换为低电压，用来测量线路的电压、功率和电能；也可以运用在线路发生故障时保护线路中的设备、电机和变压器。按用途可以具体分成测量保护用电压互感器和计量用电压互感器。
1、电压互感器又称仪用变压器，是一种电压变换装置，和变压器不同之处在于电压互感器使用的铁芯材料属高导磁材料，电压互感器可以说是一个带铁心的变压器。
2、电压互感器的容量相对于变压器来说比较小，一般为几十到几百伏安，因为容量越大精度越难以控制。
3、电压互感器一次侧电压即电网电压，不受二次负荷影响，并且大多数情况下其负荷是恒定的。
4、二次侧负荷主要是仪表、继电器线圈，它们的阻抗很大，通过的电流很少。如果无限期增加二次负荷，二次电压会降低，造成测量误错增大。
5、用电压互感器来间接测量电压，能准确反映高压侧的量值，保证测量精度。
6、不管电压互感器初级电压有多高，其次级额定电压一般都是100V，使得测量仪表和继电器电压线圈制造上得以标准化。而且保证了仪表测量和继电保护工作的安全，也解决了高压测量的绝缘、制造工艺等困难。
7、电压互感器常用于变配电仪表测量和继电保护等回路。
高频变压器的设计技步骤介绍
高频变压器是一种非标电子元件，可以根据自己的需要进行自我的设计绕制，想要定制高频变压器，就需要自己计算出高频变压器的各个参数，其中比较重要的两个就是高频变压器的线圈匝数和线径，那么如何怎么计算呢，本文就来为大家介绍如何进行高频变压器的线圈匝数和线径的计算。
高频变压器线径计算
高频变压器线径的确定根据公式D=1.13（I/J）^1/2可以计算出来，J是电流密度，不同的取值计算出的线径不同。由于高频电流在导体中会有趋肤效应，所以在确 定线经时还要计算不同频率时导体的穿透深度。
穿透深度公式：d=66.1/（f）^1/2
如果计算出的线径D大于两倍的穿透深度，就需要采用多股线或利兹线。
例如：1A电流，频率100K.假设电流密度取4A/mm^2
D=1.13*（1/4）^1/2=0.565mm Sc=0.25mm^
d=66.1/（f）^1/2=66.1/（100000）^1/2=0.209mm
2d=0.418mm
采用0.4mm的线，单根0.4的截面积Sc=0.1256mm^2。2根0.4的截面积Sc=0.1256*2=0.2512mm^2
可以看出采用2*0.4的方案可以满足计算的要求。
高频变压器匝数计算
一．电磁学计算公式推导：
1．磁通量与磁通密度相关公式：
Ф = B * S ⑴
B = H * μ ⑵
H = I*N / l ⑶
2．电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式：
EL =⊿Ф / ⊿t * N ⑷
EL = ⊿i / ⊿t * L ⑸
由上面两个公式可以推出下面的公式：⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得：N = ⊿i * L/⊿Ф
再由Ф = B * S 可得下式:N = ⊿i * L / ( B * S ) ⑹
且由⑸式直接变形可得：⊿i = EL * ⊿t / L ⑺
联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式:L =(μ* S )/ l * N2 ⑻
这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素)
3．电感中能量与电流的关系：
QL = 1/2 * I2 * L ⑼
4．根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数比与占空比的关系式：
N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D)) ⑽
二．根据上面公式计算变压器参数：
1． 高频变压器输入输出要求：
输入直流电压：200--- 340 V
输出直流电压：23.5V
输出电流：2.5A * 2
输出总功率：117.5W
2． 确定初次级匝数比
次级整流管选用VRRM =100V正向电流(10A)的肖特基二极管两个，若初次级匝数比大则功率所承受的反压高匝数比小则功率 管反低,这样就有下式：
N1/N2 = VIN(max) / (VRRM * k / 2) ⑾ 这里安全系数取0.9
由此可得匝数比N1/N2 = 340/(100*0.9/2) ≌ 7.6
3． 计算功率场效应管的最高反峰电压:
Vmax = Vin(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1 ⑿
Vmax = 340+(23.5+0.89)/(1/7.6)
由此可计算功率管承受的最大电压: Vmax ≌ 525.36(V)
4． 计算PWM占空比
由⑽式变形可得：
D = (N1/N2)*E2/(E1+(N1 /N2*E2)
D=(N1/N2)*(Vo+Vd)/Vin(min)+N1/N2*(Vo+Vd) ⒀
D=7.6*(23.5+0.89)/200+7.6*(23.5+0.89)
由些可计算得到占空比D≌ 0.481
5． 算变压器初级电感量：
为计算方便假定变压器初级电流为锯齿波，也就是电流变化量等于电流的峰值,也就是理想的认为输出管在导通期间储存的能量在截止期间全部消耗完。那么计算初级电感量就可以只以PWM的一个周期来分析，这时可由⑼式可以有如下推导过程：
（P/η）/ f = 1/2 * I2 * L ⒁
（P/η）/ f = 1/2 * (EL * ⊿t / L)2 * L ⒂
⊿t = D / f (D ----- PWM占空比)
将此算式代入⒂式变形可得：
L = E2 * D2 *η/ ( 2 * f * P ) ⒃
这里取效率为85%， PWM开关频率为60KHz.
在输入电压最小的电感量为：
L=2002* 0.4812 * 0.85 / 2 * 60000 * 117.5
计算初级电感量为: L1 ≌ 558(uH)
计算初级峰值电流：由⑺式可得：
⊿i = EL * ⊿t / L = 200 * (0.481/60000 )/ (558*10-6)
计算初级电流的峰值为: Ipp ≌ 2.87(A)
初级平均电流为：I1 = Ipp/2/(1/D) = 0.690235(A)
6． 计算初级线圈和次级线圈的匝数：
磁芯选择为EE-42(截面积1.76mm2)磁通密度为防治饱和取值为2500高斯也即0.25特斯拉, 这样由⑹式可得
初级电感的匝数为: N1= ⊿i * L / ( B * S ) = 2.87 * (0.558*10-3)/0.25*(1.76*10-4)
计算初级电感匝数: N1 ≌ 36 (匝)
同时可计算次级匝数：N2 ≌ 5 (匝)
7． 计算次级线圈的峰值电流：
根据能量守恒定律当初级电感在功率管导通时储存的能量在截止时在次级线圈上全部释放可以有下式：
由⑻⑼式可以得到：
Ipp2=N1/N2* Ipp ⒄
Ipp2 = 7.6*2.87
由此可计算次级峰值电流为：Ipp2 = 21.812(A)
次级平均值电流为I2=Ipp2/2/(1/(1-D))= 5.7(A)
8.计算激励绕组(也叫辅助绕组)的匝数：
因为次级输出电压为23.5V，激励绕组电压取12V，所以为次级电压的一半 由此可计算激励绕组匝数为: N3 ≌ N2 / 2 ≌ 3 (匝)，激励绕组的电流取: I3 = 0.1(A)
以上就是小编为大家介绍的高频变压器线圈匝数和线径的计算方法步骤，希