变压器匝数比计算器
输入初/次级匝数,计算电压比、电流比和阻抗反射。
变压器原理图 — 初级线圈与次级线圈通过磁芯耦合
参数输入
V
Ω
计算结果
匝数比 (Np:Ns)
—
次级电压 (Vs)
—
初级电流 (Ip)
—
电压比 (Vp:Vs)
—
电流比 (Is:Ip)
—
反射阻抗 (R_primary)
—
广告位 / Ad Placement
变压器匝数比计算公式
变压器通过电磁感应原理工作,初次级线圈的匝数比决定了电压比和电流比。
基本公式
n = Np / Ns = Vp / Vs = Is / Ip
其中:
- n — 匝数比(初级匝数 / 次级匝数)
- Np, Ns — 初级、次级线圈匝数
- Vp, Vs — 初级、次级电压
- Ip, Is — 初级、次级电流
电压关系
Vs = Vp × (Ns / Np)
降压变压器:Np > Ns(次级电压低于初级);升压变压器:Np < Ns(次级电压高于初级)。
电流关系
Ip = Is × (Ns / Np)
电流比与电压比相反——电压升高则电流减小,反之亦然。这体现了能量守恒:Pp ≈ Ps(理想变压器)。
阻抗反射
从初级侧看到的负载阻抗会经过匝数比平方变换:
R_primary = R_load × (Np / Ns)²
这是阻抗匹配变压器的设计基础——通过选择合适的匝数比,可以将负载阻抗变换为信号源所需的最佳负载。
工程注意事项
- 效率 — 实际变压器效率通常在90%~98%,需考虑铜损和铁损
- 磁芯饱和 — 初级匝数太少会导致磁通密度过高,磁芯饱和
- 漏感 — 初次级之间耦合不完美会产生漏感,影响高频性能
- 安全间距 — 高压侧需满足爬电距离和电气间隙要求
- 频率特性 — 工频变压器用硅钢片,高频变压器用铁氧体磁芯
应用场景
- 电源变压器 — 220V交流降压为低压直流供电
- 音频变压器 — 阻抗匹配(如600Ω转8Ω扬声器)
- 高频开关电源变压器 — 反激/正激变换器中的变压器设计
- 电流互感器(CT) — 大电流测量用,匝数比极大