如何确定电源变压器的尺寸?

电器工程 电源 变压器
2022-01-21 01:56:38

在为直流电源设计变压器尺寸时,我总是犹豫不决,我想我有时会过度设计它们。我的困惑源于变压器和直流电压的差异。
如果我需要 10V DC @ 1A,10VA 变压器可以吗?我的直觉告诉我我需要更多,所以我使用了更大的变压器,但它必须要大多少?

3个回答

首先,如果您最终想要输出 1A 的 10V DC,那么 10VA 是不够的。理论上,变压器能够输出 10W,但功率因数仅为 1。如果您只需要使用此变压器加热电阻器,那么它的规格就在边缘。对于其他任何事情都是不够的。那么无论如何,任何优秀的工程师都会增加一些利润。

其次,即使是 15VA 或 20VA 也不足以知道变压器可以为所欲为。您需要一个能够提供 10W 功率的特定电压输出,而不仅仅是达到 10W 的电压和电流的任意组合。

由于您似乎在询问电源线变压器,我猜您打算只在输出端放置一个全波桥、电容和线性稳压器。您需要全波桥后的交流波形峰值比目标输出电压高几伏。这为高负载下的下降和线性稳压器的工作提供了空间。图全波桥在满 1A 负载下会下降 1.5 伏,对于线性稳压器可能会下降 2V。仅此一点,交流峰值至少需要为 10V + 1.5V + 2V = 13.5V。在高负载下考虑下垂更加棘手。理论上,变压器的输出电压额定值是在满载情况下,但通常没有针对最坏情况下的线路电压输入进行规定。这是您必须仔细查看变压器数据表的地方。然后在峰值之间会出现电压降,因为电流是从存储帽而不是直接从变压器中汲取的。到目前为止,我们需要至少 13.5V / sqrt(2) = 9.5V AC 正弦输出,然后才能考虑由于线路电压低和线路周期之间的下降而导致的下降。假设存储容量合理,听起来 12V 变压器可能是最低要求。

对于 60 Hz 的电源线频率,存储上限将以 120 Hz 的速率或每 8.3 毫秒充电一次。假设我们已经为 1A 的全输出电流下的 2V 压降进行了预算。这意味着最小存储容量为 1A * 8.3ms / 2V = 4.2mF。这相当多,但可行。您可以使用它或从更高的电压开始以允许更多的下垂,这将允许更小的上限。

因此,要提出具体建议,像 12V 1.5A 变压器之类的东西可能会使用足够大的存储容量。请记住,这种电源效率很低。仅全波桥会耗散约 1.5W,而线性稳压器则更多。

上述权衡是您不再看到带有“哑”整流器和线性稳压器电源的直接电源线变压器的充分理由。即使在北美,电力线也只有 60 赫兹,所以变压器会很大、很重、很贵,结果效率很低。如今,您将全波桥直接放在交流线路上,然后通过一个小得多的变压器在高频下将其斩波,以在隔离侧产生低电压。对斩波器的光反馈可以调节最终输出电压。这样效率更高,并且可以使用更小、更便宜、更轻、更高效的变压器,因为它将以 100 千赫兹的频率运行。这正是开关壁式电源的作用。

购买和使用两倍于您要求的产品始终是一个好习惯,

例如,您需要 10 V、1 A 额定变压器,而您的应用程序或设备消耗 1 A 电流,但变压器提供的最大电流,现在变压器在饱和时变热,更多的热泵出,从而降低了变压器的效率。所以总是买双倍的。

还有一件事,我不知道您居住的位置,在我的家乡,如果额定值如 10 V、500 mA 10 V、1 A 10 V、2 A 表示为这

不在 VA 等级中,如果只提到 VA 等级,它的硬,20 VA 可以代表 '10 V 2 A' 或 '20 V 1 A' 以及 VA,如果,电压也提到它的罚款..

然后根据您的要求 10 V,20 VA 就可以了。

希望这可以帮助。

在为直流负载确定变压器的尺寸时,变压器的交流电流额定值几乎总是需要大于提供给负载的直流电流,有时甚至明显如此。多大取决于所用电源的拓扑结构 - 您可以在此处找到方便的指南。