袁明琼

（厦门汇科电子有限公司，福建 厦门 361000）

0 引言

随着科学技术的高速发展和5G时代的到来，在日常生产生活中，电子产品的使用越来越普及，大型变电站、空调、随身携带电子产品等，只要存在电压、电流或阻抗转换，都用变压器。变压器是电子元器件行业的重要组成部分[1]，其技术水平和生产能力直接影响了行业发展，变压器是电子工业的基础和主要产品，其应用领域众多，且不存在替代产品，其市场规模庞大。

1 变压器设计原理

变压器变压原理首先由法拉第在1831年发现的，他发明了1个“电感环”，称之为“法拉第感应线圈”，其是世界上第一只变压器雏形。

1.1 理想变压器

变压器是利用电磁互感应原理来变换交流电压、电流和阻抗的器件。其由线圈和磁芯组成，线圈有2个或多个绕组，接到输入电源的绕组称为初级线圈，其余绕组称为次级线圈；其功能主要有电压变换、电流变换和隔离等。在理想情况下，输入功率可以100%传递到负载，即次级线圈连接到允许电流流动的负载上，电能就从初级电路传输到次级电路，将所有输入的能量从一次回路转换到磁场，再转换到二次回路。理想变压器的输出功率（POUT）等于输入功率（PIN），其方程，如公式（1）所示。

其中，PIN=Ip×Vp，POUT=Is×Vs，代入公式（1）得

利用法拉第定律，初级绕组匝数如公式（3）所示。

式中：Ip为初级电流，A；Vp为 初级电压，V；Is为次级电流，A；Vs为次级电压，V；AC为磁芯的有效截面积，cm2；BAC为交流磁通密度，T；f为频率，Hz；Kf为波形系数。

同理，利用法拉第定律得到与公式（3）相似的次级绕组匝数计算式。……