Сетевой трансформатор: витки и провод
Считает сечение магнитопровода, витки на вольт, число витков первичной и вторичной обмоток и диаметр провода для трансформатора 220 В, 50 Гц на Ш, ШЛ или торе.
Результат
- Витков на вольт
- 5,997
- Витков первичной обмотки
- 1 266
- Витков вторичной обмотки
- 77
- Провод первичной обмотки, диаметр по меди
- 0,249 мм
- Провод вторичной обмотки, диаметр по меди
- 0,923 мм
- Сечение магнитопровода
- 6,88 см²
- Ток первичной обмотки
- 0,145 А
- Ток вторичной обмотки
- 2 А
- Мощность нагрузки
- 24 В·А
- Габаритная мощность
- 28 В·А
- КПД по справочнику
- 0,75
- Сечение 6,88 см² — оценка по формуле S = 1,3·√P: возьмите магнитопровод не меньше и пересчитайте с его настоящим сечением (ширина среднего стержня × толщина пакета).
- Упрощённое правило «50/S» даёт 7,27 витка на вольт: оно соответствует индукции около 1 Тл и идёт в запас.
- Индукция 1,2 Тл при сети на 10 % выше номинала станет 1,32 Тл. У ленты колено кривой намагничивания — 1,6–1,7 Тл, у пластин Э42 — около 1,3 Тл (Гершунский, 1983, табл. 1.1): выше колена резко растут ток холостого хода и нагрев.
- Ток первичной обмотки — без тока намагничивания: на холостом ходу маломощный трансформатор потребляет 25–40 % номинального тока.
Формула
- S ≈ 1,3√Pг
- e = 4,44 · f · B · S · kс
- w1 = U1(1 − ΔU1)/e
- w2 = U2(1 + ΔU2)/e
- d = 1,13√(I/j)
Подробнее о расчёте
Как считается
- Нагрузка P2 = U2 · I2; КПД η — по справочнику (Малинин, 1977): от 0,7 при 20 В·А до 0,93 при 1000 В·А. Габаритная мощность Pг = (P2 + P2/η) / 2.
- Сечение магнитопровода S = 1,3√Pг, см², — оценка для подбора железа; витки считают по сечению имеющегося.
- ЭДС витка e = 4,44 · f · B · S · kс, где kс — доля стали в сечении: 0,91 у пластин, 0,95 у ленты; витки на вольт — 1/e. Индукция по умолчанию — 1,2 Тл для Ш, 1,3 для ШЛ, 1,4 для тора: при сети +10 % тор дойдёт до 1,54 Тл, ниже колена ленты 1,6–1,7 Тл.
- Первичная обмотка w1 = U1(1 − ΔU1)/e, вторичная — w2 = U2(1 + ΔU2)/e: вторичную — с запасом на падение под нагрузкой. ΔU — оценка, у маломощных больше.
- Провод по меди d = 1,13√(I/j), j — плотность тока, около 3 А/мм² для 100 В·А.
Пример
Обмотка 12 В, 2 А на Ш-образном железе: P2 = 24 В·А, η = 0,75, Pг = 28 В·А, сечение не меньше 6,9 см². При 1,2 Тл это 6,0 витка на вольт: первичная — 1266 витков провода 0,25 мм, вторичная — 77 витков 0,92 мм. Правило «50/S» дало бы 7,3 витка на вольт: оно рассчитано на 1 Тл.
Что не учтено
- Поместятся ли обмотки в окно — проверьте по каркасу.
- Ток холостого хода: греется или гудит без нагрузки — уменьшите индукцию.
- Обмотку на выпрямитель с конденсатором нагружает импульсный ток — её ток берут больше тока нагрузки.
Источники
- Г. П. Вересов, «Электропитание бытовой радиоэлектронной аппаратуры», М.: Радио и связь, 1983 — габаритная мощность Pг = 0,5·P2·(1 + 1/η), ЭДС витка e = 4·Kф·f·B·Sc·Kc·10⁻⁴, ЭДС обмоток с поправкой на падение напряжения, диаметр провода d = 1,13√(I/j), пример расчёта на ШЛМ (B = 1,3 Тл, j = 3 А/мм², ΔU 4 и 7 %).
- Р. М. Малинин (сост.), «Справочник радиолюбителя-конструктора», М.: Энергия, 1977, § 9-3 — ориентировочный КПД трансформаторов питания от 10 до 1000 В·А.
- В. Г. Борисов, «Юный радиолюбитель», 7-е изд., М.: Радио и связь, 1985 — упрощённая формула сечения магнитопровода S = 1,3√P и правило 50/S витков на вольт.
- Б. С. Гершунский, «Справочник по расчёту электронных схем», Киев: Вища школа, 1983, § 1.2 — число витков w = E·10⁴/(4,44·f·B·Qc·kc), табл. 1.1 (индукция сталей Э42 и Э310–Э330) и 1.12 (коэффициент заполнения сталью), ток холостого хода 25–40 %.
- Ф. Д. Троян, Н. С. Образцов, Е. Ф. Троян, А. М. Ткачук, «Вторичные источники питания РЭС», учебно-методическое пособие, Минск: БГУИР, 2006, табл. 2.12 и 2.13 — ленточные магнитопроводы на 50 Гц: ШЛ — Bм = 1,4 Тл до 250 В·А, 1,3 Тл — 285–540 В·А, 1,2 Тл — 610–990 В·А; ШЛМ и ПЛМ — 1,5 Тл. Индукция тора по умолчанию — 1,4 Тл, нижнее из этих значений до 250 В·А: ОЛ мотают из той же холоднокатаной ленты, и при сети +10 % это 1,54 Тл — ниже колена 1,6–1,7 Тл (Гершунский). Данных именно для ОЛ на 50 Гц в пособии нет.
Обновлено 09.11.2026.