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输入计算

数学公式

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结果

匝数比(Np : Ns)
20 : 1
step-down transformer
初级电压 Vp 240 V
次级电压 Vs 12 V
次级匝数 Ns 0
次级电流 Is 0 A

什么是变压器匝数比?

变压器的匝数比,指的是初级绕组匝数(Np)与次级绕组匝数(Ns)之间的比值关系。在理想变压器中,这个比值正好等于初级电压与次级电压之比,因此只要知道其中几个量,匝数比计算器就能反推出剩下的未知量。其核心公式为 \(N_p/N_s = V_p/V_s = I_s/I_p\)

铁芯周围带有初级和次级绕组的变压器示意图
变压器通过共用磁芯连接的初级和次级线圈之间传递能量。

如何使用本计算器

输入初级电压(Vp)和次级电压(Vs),计算器会立即给出匝数比,并告诉你这是升压还是降压变压器。如有需要,还可以输入初级匝数(Np)来计算所需的次级匝数(Ns),输入初级电流(Ip)来计算次级电流(Is)。

公式详解

匝数比 \(a = V_p/V_s\)。当比值大于 1 时,说明次级电压低于初级电压,属于降压变压器;当比值小于 1 时,说明输出电压更高,属于升压变压器。由于功率守恒(理想变压器中 \(V_p \cdot I_p = V_s \cdot I_s\)),电流与电压成反比变化:次级电流 \(I_s = I_p \times a\),次级匝数 \(N_s = N_p / a\)。

将匝数比与电压比及电流反比关联的比例示意图
匝数、电压和电流之比相互关联:\(N_p/N_s = V_p/V_s = I_s/I_p\)。

实例计算

假设 Vp = 240 V、Vs = 12 V、Np = 1000 匝、Ip = 0.5 A。匝数比 $$a = 240 / 12 = 20:1\ (\text{降压})$$ 次级匝数 $$N_s = 1000 / 20 = 50\ \text{匝}$$ 次级电流 $$I_s = 0.5 \times 20 = 10\ \text{A}$$ 可见电压较低的次级侧,承载的电流也相应更大。

常见问题

升压变压器也能用这个计算器吗? 可以。只要让初级电压小于次级电压(例如 120 V 升到 480 V),算出的比值就会小于 1,表示这是升压变压器。

为什么次级电流比初级电流大? 因为输入功率等于输出功率,电压下降时,电流必须相应升高,才能保持二者乘积不变。

这个公式适用于有损耗的实际变压器吗? 公式假设的是理想、无损耗、100% 耦合的变压器。实际变压器存在少量效率损耗,但这些比值仍是非常出色的设计估算依据。

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