![](https://radio-hobby.org/uploads/news/image/3edd52ab-9329-2e0d.gif)
Простой расчет тороидальных трансформаторов (по таблице)
При изготовлении малогабаритной радиоэлектронной аппаратуры лучше всего использовать трансформаторы с тороидальным магнитопроводом.
В сравнении с броневыми сердечниками из Ш-образных пластин они имеют меньший вес и габариты, обладают повышенным КПД, а их обмотка лучше охлаждается.
Кроме того, при равномерном распределении обмоток по периметру сердечника практически отсутствует поле рассеяния и в большинстве случаев отпадает необходимость в экранировании трансформаторов.
В связи с тем, что полный расчет силовых трансформаторов на тороидальных сердечниках слишком громоздок и сложен, приводим таблицу, с помощью которой легко рассчитать тороидальный трансформатор мощностью до 120 Вт. Точность расчета вполне достаточна для любительской практики. Расчет параметров тороидального трансформатора, не вошедших в таблицу, аналогичен расчету трансформаторов на Ш-образном сердечнике.
Таблицей можно пользоваться при расчете трансформаторов на сердечниках из холоднокатаной стали Э310, Э320, Э330 с толщиной ленты 0,35—0,5 мм и стали Э340, Э350, Э360 с толщиной ленты 0,05—0,1 мм при частоте питающей сети 50 Гц. .При намотке трансформаторов допустимо применять лишь межобмоточную и наружную изоляции: хотя межслоевая изоляция и позволяет добиться более ровной укладки провода обмоток, из-за различия наружного и внутреннего диаметров сердечника при ее применении неизбежно увеличивается толщина намотки по внутреннему диаметру.
Для намотки тороидальных трансформаторов необходимо применять обмоточные провода с повышенной механической и электрической прочностью изоляции. При намотке вручную следует пользоваться проводами ПЭЛШО, ПЭШО. В крайнем случае можно применить провод ПЭВ-2. В качестве межобмоточной и внешней изоляции пригодны фторопластовая пленка ПЭТФ толщиной 0,01—0,02 мм, лакоткань ЛШСС толщиной 0,06—0,012 мм или батистовая лента.
Пример расчета трансформатора.
Дано: напряжение питающей сети Uc = 220 В, выходное напряжение UH = 12 В, ток нагрузки Iн = 3,6 А.
1. Определяют мощность вторичной обмотки:
P=UнхIн=12х3,6=43,2 Вт.
2. Определяют габаритную мощность трансформатора:
Величину КПД и другие необходимые для расчета данные выбирают по таблице из нужной графы ряда габаритных мощностей.
3. Находят площадь сечения сердечника:
4. Подбирают размеры сердечника Dc,dc и hc :
Ближайший стандартный тип сердечника — ОЛ50/80- 40, площадь сечения которого равна
(не менее расчетной).
5. При определении внутреннего диаметра сердечника должно быть выполнено условие: dc>d'c
то есть 5 > 3,8.
6. Предположим, выбран сердечник из стали Э320, тогда число витков на вольт определяют по формуле
7. Находят расчетные числа витков первичной и вторичной обмоток:
W1-1=w1*Ue=5,55х220=1221 виток, W1-2=w1*Uн=5,55х12=66 витков.
Так как в тороидальных трансформаторах магнитный поток рассеяния весьма мал, то падение напряжения в обмотках определяется практически лишь их активным сопротивлением, вследствие чего относительная величина падения напряжения в обмотках тороидального трансформатора значительно меньше, чем в трансформаторах стержневого и броневого типов. Поэтому для компенсации потерь на сопротивлении вторичной обмотки необходимо увеличить количество ее витков лишь на 3%.
W1-2=66X1,03=68 витков.
8. Определяют диаметры проводов обмоток:
где I1 — ток первичной обмотки трансформатора, определяемый из формулы
Выбирают ближайший диаметр провода в сторону увеличения (0,31 мм):
Таблица для расчета тороидальных трансформаторов
Pг, Вт |
w1 |
w2 |
S, см2 |
Δ, А/мм2 |
h, % |
До 10 |
41/S |
38/S |
(Pг)(1/2) |
4,5 |
0,8 |
10—30 |
36/S |
32/S |
(Pг)(1/2)/1,1 |
4 |
0,9 |
30—50 |
33,3/S |
29/S |
(Pг)(1/2)/1,2 |
3,5 |
0,92 |
50—120 |
32/S |
28/S |
(Pг)(1/2)/1,25 |
3 |
0,95 |
Примечание. Рг — габаритная мощность трансформатора wt — число витков на вольт для стали Э310, Э320, Э330, w2— число витков на вольт для стали Э340, Э350, Э360, S — площадь сечения сердечника, Δ—допустимая плотность тока в обмотках, η — КПД трансформатора.
По информации по вышеназванной ссылке габаритная мощность определяется через площадь окна и площадь сечения магнитопровода.
Так как же правильно?