变压器的匝数非常重要。匝数比是设计变压器时的众多考虑因素之一。以下是设计变压器时的高级考虑因素。

• 正如 Tobalt 所说，磁化电感很重要。即使没有负载，匝数太少也会消耗过多的电流。
• 您需要最少的匝数来防止磁芯饱和。匝数控制磁通密度。如果核心饱和，您的初级开始看起来像驱动器短路。您还可以通过更改有效磁芯面积来控制变压器何时饱和。
• 增加匝数会增加漏电感（可以建模为初级或次级引线中的串联电感），这可能是不希望的。有些情况下需要漏感。漏感也可以通过控制绕组的物理位置来控制，并且会增加构建复杂性的成本。
• 增加匝数会降低变压器的谐振频率（电感越大，自电容越大）。您希望将谐振频率保持在最高工作频率之上至少 5 倍（我的经验法则）。
• 线径和类型（单线、束线、利兹线）很重要，会影响绕组（铜）损耗。对于在单一频率下工作的变压器，有一个最佳线径可以平衡交流铜损（涡流损耗：在低于 1 MHz 的频率下突出的邻近效应和集肤效应）和直流铜损。使用成束线或利兹线可以减少接近效应，使用利兹线可以减少集肤效应——两者都是昂贵的选择。铜损是电力变压器的一个重要考虑因素。
• 磁芯损耗受磁通密度的影响。更少的匝数具有更高的磁通密度，这意味着更高的磁芯损耗。磁芯损耗是电力变压器的一个重要考虑因素

任何给定的磁芯材料、横截面和频率都具有每匝的最大电压。如果您想在某个电压下使用绕组，那么您需要足够的匝数来支持该电压。

例如，低频电源变压器钢在饱和之前只能运行到 1.7 T 左右的峰值场。如果您有一个 10 mm x 20 mm 的磁芯，并希望以 50 Hz 的频率运行它，那么对于正弦波电压，最快的场摆动是 2pi.Bf = 6.28x1.7x50 = 534 T/s。在 200 mm ²的磁芯中，峰值通量变化率为 0.1 Weber/s，这意味着该频率下的磁芯将仅支持 0.1 V/转。

该磁芯上的 240 Vrms 电源绕组需要支持 340 Vpeak，因此最少需要 3400 匝。

显然，B确实有一些优势。否则，所有变压器都将使用很少的匝数。更多的匝数产生更多的磁化电感\$L_M \propto N^2\$。

想象一个次级开路的变压器，它本质上是一个大电感。如果将频率为 \$f\$的交流电压连接到初级，它将看到阻抗为\$2 \pi f L_M\$。如果这个阻抗太低，大量的电流会流过初级，白白浪费掉。当次级连接时，除了常规负载电流外，还会出现这种过电流。因此过电流应该被最小化并且\$L_M\$应该被最大化。实际上，在足够大的\$L_M\$和小/便宜的变压器之间存在折衷，因此\$N\$既不会小于 10 也不会非常高。

例子：

• 对于最低频率可能为 100 kHz 的 SMPS 变压器，您不需要很多\$L_M\$来防止初级电流过大，因此匝数相当少就可以了。
• 对于麦克风变压器，您的低端频率可能为 20 Hz，此外您不想过多地加载信号源，因此您需要大量的\$L_M\$，这可能意味着开启 1000 次基本的。
• 50 Hz 电源变压器也需要大的\$L_M\$，因为初级电压高，频率低，并且您希望无功电流低。

变压器设计必须优化许多不同的变量。而且我不是专家。但是变压器初级需要有足够的匝数，这样它才能像一个大电感器一样工作，并防止过多的电流流动。如果您采用特定的变压器铁芯，您可以使用多匝细线（高压初级）缠绕初级，也可以使用更少匝数的粗线（低压初级）缠绕初级。

但是在这两种情况下，您都必须用铜填充整个绕组区域，以确保变压器能够正常工作并具有低电阻并处理其额定功率。

你不能只放一圈细线。那基本上是短路，而不是变压器。因此，如果您根据功率要求选择变压器铁芯，然后选择您的工作电压，那么您可以计算出需要多少匝才能防止铁芯过饱和。然后您选择可以有效填充可用空间的线径。

这或多或少是设计过程的工作方式。初级稳定后，您可以选择次级匝数以获得所需的次级电压。一旦知道次级匝数，就可以选择有效填充空间的线径。

通常，对于 50 或 60 Hz 的电源变压器，您最终会在初级上打开很多匝。