当您向电源变压器的初级绕组施加电压时，即使次级开路，也会有一些电流流动。该电流的大小由初级线圈的电感决定。初级必须具有足够高的电感以保持该电流合理。对于 50 或 60 Hz 的电源变压器，该电感非常高，通常在绕组匝数很少的情况下无法到达那里。

如果铁芯只有 1 匝，它的电感可能为（比如说）1 uH。当您应用两匝时，电感不会翻倍，而是翻两番。所以两圈意味着4 uH。“所以呢？” 你可以说！

好吧，对于施加的给定交流电压，两匝绕组所消耗的电流是单匝绕组电流的四分之一。请注意，因为这是理解核心饱和的基础。

是什么导致核心饱和（应在很大程度上避免）？答案是电流和匝数。它被称为磁动势，它具有安匝数。

因此，两匝和四分之一的电流，安匝（磁动力）是单匝绕组的一半。因此，我们立即可以观察到，如果两匝将磁芯带到饱和的“边缘”，单匝线圈将显着饱和并成为一个大问题。

这是变压器使用许多初级匝数的根本原因。如果某个变压器的匝数为 800 并且处于饱和点，则显着减少匝数会使磁芯饱和。

您可能会问，当核心饱和时会发生什么。电感开始下降，并吸收更多电流，这使磁芯越来越饱和，你应该看到这是怎么回事。

请注意，这个答案除了初级绕组之外没有考虑任何其他东西。实际上，我们只是在谈论初级磁化电感 - 正是这个，只有这个可以使核心饱和。次级负载电流对磁芯饱和没有影响。

另请注意，高速开关电源中使用的变压器匝数相对较少；10 亨利在 50 Hz 时的阻抗为 3142 欧姆，而 1 mH 在 500 kHz 时的阻抗完全相同。对于单匝自然产生 10 uH 的磁芯，缠绕 1 mH 需要 10 匝（请记住，电感公式中的匝数是平方的）。对于 50 Hz 的相同磁芯（当然不切实际），10 亨利需要 1000 转。

如果您有用于变压器的铁芯，则其规格之一是“在给定频率时，每伏特绕组必须具有多少匝”。一个人不能绕过这个规范并且有更少的转弯而不会产生以下后果

• 效率降低
• 更多不需要的横向电流，只会造成损失，但对电压转换过程没有任何用处

通过增加初级绕组的电感可以降低横向电流。

匝数/伏特规格是以下事实列表的结果，这些事实都倾向于使线圈电感更小：

• 铁材料的磁导率有限
• 铁芯不能用全铁制成。它被分成薄绝缘层，以保持核心中的涡流足够小。绝缘材料占据了它的空间，这与熨斗无关
• 一个绕组的磁通量部分绕过铁和其他绕组
• 过多的横向电流会导致铁磁饱和。饱和从根本上降低了磁导率

如何通过增加更多回合来对抗这些？这是因为电感随着匝数的平方而增长。有人可以说：但是磁化强度（= 匝数 x 电流）也在增长！是的，但它只是线性增长，所以有足够的匝数，最后电感足够高以克服缺点。

确切地说，并非所有缺点。空间有限。因此更多的匝数意味着导线必须更细。这会增加电阻和电阻损耗（=加热）。

变压器的工作原理是通过磁通量将能量从一侧传输到另一侧。

两侧由电感组成，初级电感产生磁场，感应到次级电感。

电感决定了产生磁通量的能力（$\Phi$) 从电流和成正比：

$$L = { d\Phi \over di } \text{ and } d\Phi = L * di$$

电感器的电感取决于匝数（除面积或尺寸外）：

$$N = { µ N² A \over l } \text{ (simplified, reduced winding-area-length relation) }$$

参见关于电感的维基百科

通常需要一个小的变压器，所以更多的匝数比更大的尺寸更好（简单地说）。

电感必须与电源频率相匹配。否则，初级绕组要么现在允许足够的电流，因此允许足够的磁电流流动（对于较高频率），或者更像是短路（对于较低频率）。两者都是不可取的。

较低的频率需要更高的电感（=更多匝数或更大的磁芯）。这就是为什么开关电源利用数百 kHz - MHz 范围内的更高频率，使用如此小的变压器，同时与传统变压器相比能够传输更多的功率。

来自维基百科关于变形金刚的文章的引述：

在给定磁通密度下，变压器的 EMF 随着频率的增加而增加。^[16]通过在更高的频率下工作，变压器可以在物理上更紧凑，因为给定的磁芯能够在不达到饱和的情况下传输更多的功率，并且需要更少的匝数来实现相同的阻抗。

（强调我的。）

参见维基百科关于频率对变压器的影响

所以，

• 变压器需要传输的功率取决于流经其线圈的电流
• 电线必须传导的电流决定了电线的厚度（影响尺寸）
• 线圈的大小和匝数决定电感
• 一定频率下的电感决定了传递能量的能力

结论：您需要使变压器在物理上更大以减少绕组数量。减少绕组数量会降低效率并增加损耗。这通常是不可取的。