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.

В
Действующее, под нагрузкой.
А
В
Тл
Пусто — 1,2 Тл для Ш, 1,3 Тл для ШЛ и ПЛ, 1,4 Тл для тора: с запасом на сеть +10 % до колена кривой намагничивания. Сильно гудит или греется без нагрузки — уменьшите.
см²
Ширина среднего стержня × толщина пакета. Пусто — оценка по мощности.
А/мм²
Для 100 В·А — около 3 А/⁠мм²; у маленьких трансформаторов допустимо больше, у мощных — меньше.
%
%
Вересов (1983) для трансформатора на 100 В·А берёт 4 и 7 %; у маломощных падение больше.

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.
w1 w2 S

Витков на вольт: 5,997

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

  1. 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.
  2. Сечение магнитопровода S = 1,3√Pг, см², — оценка для подбора железа; витки считают по сечению имеющегося.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.