很多人小时候就接触变压器，很神奇。居然可以调整电压，但是对其原理却一无所知。初高中，可以了解他的几个基本性质。

对于标准变压器
1.输入功率=输出功率
2.电压与匝数比成正比，电流与匝数比成反比

那时候知识只能支撑到这里，再多没有了。等工作后我们实际应用时会遇到难题如下

1.既然匝数比等于电压比 举个例子：输入220V，输出110V。我们可以使用    2：1匝数比，为什么输入不能只使用2匝，输出1匝。这样多省线圈

3.功率和磁芯有什么关系，为什么有的磁芯大有的磁芯小。

如何确定匝数，如何了解其根本内涵（内部的电磁转换到底是什么，什么才是关键）

这些问题一直困扰着我，通过大量阅读，最终窥的一点心得。

1.一切要围绕磁场来说，一定强度和频率的磁场可以感应出一定的电压，一定的电压又可以感应出一定的磁场。比例是固定的线性关系。那么初级和次级的电压匝数比就好解释了，比如220V -220圈，每圈感应出 X磁场，通过磁芯增强为NiX.传导到次级线圈也是NoX电压。不管匝数如何变化，磁场都是比例变化，确保电压比恒定。这里可以阐述另一个问题，匝数问题，为何要这多匝数。匝数由谁决定，分析可以知道，匝数基本由初级线圈决定，初级线圈越多，平摊到每匝线圈的电压就越小（国外有人对变压器分析按照电压分析，对我有很大启发），每匝线圈感应出来的磁场就越小。（根据磁场理论可以知道，反向感应电动势需要抵消正向电动势，这时候初级线圈才能平衡，最小的反向感应电动势就是最小的励磁电流，这个电流在理想变压器应该和电压相位呈现刚好180度相位，全是无功功率）。总体来说就是匝数越多，平摊每匝电压越小。需要的励磁电流反向电动势越小。但是需要的铜线越多。反着匝数少，平摊到每匝线圈的电压太多，就需要足够强的励磁磁场来产生反向电动势，磁芯余量也会减小（磁芯容易饱和，可以用来做功的磁场余量变小），变压器静态损耗也会增加（电流大，电阻损耗）。

2.现在从磁场来分析，为什么磁芯有大有小。对于次级线圈，如果没有负载。对整个磁路来说没有任何影响。一旦次级负载链接工作，电流流动起来，消耗起来，反向励磁磁场被消耗，变压器初级每匝线圈电压就不能平衡，在极低的铜线阻抗上开始感应出更强的电流（其实就是为了维持反向电动势，不得不增强磁场强度，以抵消次级消耗的磁场，解释这个现象也有很多人有自己的解释方法，但是原理基本是这样）（从本质来说，电流似乎与磁场强度是更亲近的，毕竟电压代表的是 电子流动速度（流动的渴望性），电流代表的是单位横截面积电子的数量（灯丝为什么会发热？led为什么会发光？能量从何而来？电子撞到原子核湮灭发出的能量还是电子撞到原子核损失的动能？电子本质是叠加死循环的一串振动波–超弦理论？电子的随机性是因为波的共振使他可以方便的在一定空间随机转移？以太存在不，最底层的波介质靠什么，电磁波真的没有介质？电阻和电动机消耗方式不同，电动机反向磁场减弱了电子流动速度）。总体来说，能量在磁路上传输，次级消耗了多少磁，初级就要产生多少磁。

3.磁芯，磁芯是什么?磁芯可以理解为一个储能元件，类似电容。只不过电容存的电荷，磁芯存储的是磁场（磁芯材料原子，分子排列的方向。有些原子周围电子可以规律的运行，总体叠加后展现为一个等效电子对一个方向旋转，那么运动的电荷会产生磁场–一种等效频率波？万有引力到底是不是电磁效应的宏观表现？）。细致来讲，一根导线在磁芯上以一定电流产生一定的磁场，磁芯会不断吸收能量，强化磁场（极限呢？个人认为单根导线磁化能力有限，而且对于交流信号，磁场是变化的，磁化没多久就开始磁场转向了，而且磁路一般都有面积，单根最多也只能磁化它挨着的很小局部面积）。对于次级，功率确定，电流确定，每匝电流需要吸收的磁场能量就确定，匝数也决定了总共需要吸收的磁能。也就决定了总的磁路磁场最大强度。这时候需要重点考虑的就是磁芯饱和，对于一般磁芯都是S滞回曲线，最大功率时候的最大磁场强度不能超过磁芯的最大耐受强度。不然磁芯一旦饱和，就不在增加磁场能量了。次级持续吸收导致，整个磁路不平衡。初级每匝线圈都开始不平衡，有剩余电压，开始产生极大的电流，从而导致开关器件的损坏。

对于常见几中开关变压器来说

　　1.小功率的 正激反激

　　　　https://bbs.21dianyuan.com/forum.php?mod=viewthread&tid=143248

 适用于DCM

　　　　ccm（电流持续模式） DCM（电流中断模式）如果磁芯不变，匝数越多越容易饱和，匝数过少，励磁电流又会特别大。

　https://bbs.21dianyuan.com/thread-324964-1-1.html

　我在看电源书籍的时候，看到反激变压器人匝数计算公式：N=U*D/B*AE *F ,这个是变压器原边最小匝数计算公式。说是为了保证工作时磁芯不饱和，但是书上又说，N不可太多，太多匝数会造成磁饱和 B*AE=I*N/Rm。看起来有矛盾，N太少 磁芯会饱和，N太多磁芯也会饱和，真的是非常的奇怪。   经过我的仔细思考，发现了其中的关联：1.在一定负载情况下，如果原边绕组的伏秒积不变得前提下，增加匝数N 磁通密度肯定是下降的。
     　　 2.在增加原边匝数后，想要保证伏秒积不变，必须保证电感L不变，就是要通过增加气息保证电感L不变，V*T=L*I，                                                                 3.如果只增加原边匝数，但是不管原边电感L，假如原边匝数增加M倍，电感量增加M2,要保证带负载，电流I是不能减少的，这样就导致 伏秒积是原来的M*M倍，磁感应强度B=伏秒积/N/AE ,所以，B就会变成原来的 M倍。
  　　  4.保证L不变，增加N 可减少B,但是如果只增加N,却不管电感L,B就会大幅上升，引起磁饱和。                                                          

  　　  5.在正激变压器中，曾加N,不会出现磁饱和情 

　　　　BMAX =(IP*LP) /(NP*AE)    

这个公式里面，假定LP不变，NP越大，Bmax越小，越不容易饱和。
但是LP是磁导率和匝数N的函数；
LP=u0ur*N^2*Ae/L
u0ur是等效磁导率（与磁芯磁导率和气隙大小有关，气隙越大，等效磁导率越小），Ae,L是磁芯的参数：截面积和磁路长度。
如果假定LP不变的情况下讨论，则磁导率与N^2成反比；所以要降低Bmax，需要增大NP，同时要开更大的气隙保证LP不变。

如果没有LP不变的提前，
BMAX =u0ur*H
           =u0ur*N*IP/L
气隙不变，匝数越大，越容易饱和。

　　3.全桥　　2.半桥

2021-12-6 新的感悟

电容电感都是能量暂存媒介。

变压器也是电感的一种

对于电源变换 就是利用磁场介质中专交换，实现高低压变换和电流变换。

_>电压变换  本质是 磁场等比交换。简单来说  100匝 线圈接入200V ，每匝线圈承受2V，并产生了相应的电动势（变换的磁场产生）-2V，最终形成稳定的抵消磁场（励磁）。那么这个2V 就会产生固定的磁场强度。同样的次级每匝线圈也可以获取“等比电压”，2V。那么就是简单地  V1:V2=N1:N2。 这时候如果次级接入负载产生电流，那么磁场就被汲取，被削弱。这时候励磁变弱，无法抵消原有200V电压，此时有压差，自然初级电流增大，增强磁场。这是一个天然的负反馈系统。

　　对于磁芯来说 它是一个蓄水池，次级靠它吸收能量。初级也靠他产生反向电动势。他需要关心的一个问题是这个水池会不会满（磁芯饱和），这个水池有没有漏水（磁滞损耗以及其他损耗）。同等电流线圈越多磁场越强，越容易饱和。但是又是一个悖论，同等能量线圈越多，电流越小。磁场强度就是能量载体体量的的一种表现形势。另一方面，频率也是一个重要相关，频率足够高单次变压器调整快（磁场冲放也是需要时间的），单次能量交换小，交换次数快。冲放、泄放能量降低，就不容易饱和，所以频率越高变压器电容需要容量都将降低。。所以总体来说，同等功率，线圈多一些，IGBT控制电流小一些，但似乎磁场利用率会随着线圈增加有所降低。另外如果有相位不对称（无功功率变化大的情况），这种情况下初级电流变换剧烈，线圈过多，非常容易饱和，一旦饱和电流就变本加厉，极容易击穿控制线路元器件。这种情况下线圈数量要控制好（公式显示似乎是平方关系），太少一般励磁电流也比较大，太多又容易饱和。慎重计算考虑。

　　总体来说。磁芯决定了变压器中间转换能量容器。磁芯越大能够承载的功率越大。不要饱和。另一方面频率越高能量交换越快，需要的中间容器（磁芯）的体积就越小。但是开关器件打开关闭不是立刻实现的（寄生电容，电容属性是两端的电压无法突变），所以升压必然是一个过程，有斜坡。开关器件有一个关键曲线，驱动电压越高内阻越小，所以打开过程会有一定的损耗。开关损耗，随着开关频率的提升，占开关周期的比重会逐步提升，开关损耗就急剧增加。所以这个频率只能折中，或者选用低寄生电容的低损耗管子。（变化即是能量，频率就是能量交换的一个关键参数）另外经常看到人们用电感分析变压器，也是一个办法。也许就是一个一个性质的东西。