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。

初级 Np Ns 次级 Vp 负载 Vs
变压器原理图 — 初级线圈与次级线圈通过磁芯耦合
实时计算 — 输入即出结果

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)
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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