1引言
初学变压器设计一般都可以设计出所要求的变压器。但是要优化设计出性价比好的变压器，则有一定难度。比如如何合理地选择估算多组总输出功率、骨架型号、磁通密度、线径、调整率、温升等等，乃是设计关键所在。因此本文将对以上参数具体深入探讨。
2设计变压器电磁计算
2.1设计步骤
a.计算输出功率Vout×Iout(全为交流负荷电压、电流)(各种型号计算不一样，折算方法如各图所示)
b.选择铁心尺寸见表1
c.选择骨架型号
d.计算铁心截面积（Ae）和磁通密度（Bm）
e.计算初级圈数：（NP）=Vin×100000/(4.44×F×Bm×Ae)
其中：Vin为输入电压（V），F为频率（Hz），Bm为磁通密度（高斯），Ae铁心有效断面积(cm2)
f.算初级线径，可通过两个途径来计算①通过骨架窗口面积；②根据初级电流求线径（电流密度先初步确定）
g.初步计算初级电阻值RP（欧）
h.根据输出电压，初步确定次级圈数，必须考虑调整率在内，次级线径也可通过两个途径来计算①通过骨架窗口面积；②根据初级电流求线径（电流密度先初步确定）
i.求出次级初始的电阻值RS（欧）
j.初步确定次级的占据率，若偏大，线径调小，重复上述计算。
k.计算总的电阻值：Rtol=(Ns/Np)2Rp+Rs(欧)
R为折算后的总电阻，Rp为初级的电阻，RS为次级总电阻。
l.确认Vout=Vp×(Ns/Np)-Rtol×Iout是否能达到平衡，如若不相等，进行调整直到平衡。
m.计算铁损和铜耗，计算温升，如果温升超高，可选取较大骨架重新设计计算。
2.2输出功率
以上粗略谈及设计思路，现着重谈输出功率：一般铁心有效截面积Ae与输出功率VA有关，由公式Ae=1.0~1.3(Vout×Iout)1/2(平方根关系)，我们可以初步估算铁心的大小，但是由于决定截面积由厚度与铁心中间宽度之积再加充填系数（大约在0.9~0.92），所以即使铁心肩宽大的，而积厚小的铁心，在其温升等同的情况下，其用于输出功率也比较小。因为输出功率与铁心的肩宽有关，也跟铁心厚度有关。
输出功率，也不能一根而论，如果输出是交流电压和电流，若出现直流电压和电流负荷输出，其实效功率不是简单之积，应该以电压、电流有一定的系数在里面，具体可看表2，整流回路一般可分为：半波、全波、桥波、正负电压桥式、倍电压回路，所以必须通过转换为交流负荷的电压和电流之积，才能计算出其输出功率。
2.3铁心损耗
铁心损耗（也称空载损耗），其决定数据为铁心磁通密度、铁心重量以及铁心材质，但铁心磁通密度改变其损耗，影响相当明显，所以要降低损耗，最主要办法考虑降低磁通密度，增加初级圈数或增加铁心截面积。但是铁心重量增加变化不是很大时，影响不是很明显。此外降低磁密对减少漏磁和蜂鸣声有很好的效果。经验数据如表2所示。铁心材质也是一个首先考虑的因素，材料是否退火的、有晶粒取向的薄片对损耗有很大的关系。空载电流也是一个重要的参数，除了与铁心磁通密度和铁心重量有关，也与输入电压有关，即与输入电压成反比，但是这是铁心磁通密度和铁心重量相同的情况下的比较。
2.4调整率
许多设计者对它并不在意，其实这是重要参数，其大小决定电压波动幅度以及变压器温升大小。
调整率定义:当变压器空载和负载时，交流无负荷电压减去负荷交流电压的绝对值后再除以负载交流电压值。意思就是调整率越大，说明空载与负载的电压之差就越明显，当电流一定情况下，内阻当然大，说明铜线取的线径较细，工作电压变化很快，工作不稳定，说明温升大，反之就小，根据经验，以下数据温升不是很高，在安全规格内。其实它与电流密度是相辅相成，与之成正比例关系：
定义式：调整率(%)=(V0-VI)/VI×100%
其中V0为无负荷电压，VI负荷电压
2.5温升
温升在设计变压器时是一个重要参数，也是安规里的一个重要考察指标。如何选择好各种参数，是每个设计者所面临的棘手问题，首先发热是由两部分引起的，一是铁心，二是线包中的铜线发热，铁心损耗是通过铁心发热而引起，不管是空载或负载，该值变化不大，取决于铁心重量、磁通密度、铁心材质，所以要降低损耗，必须用好的材质和较低的磁通密度，但这势必增加圈数，从而降低了铜线的线径（因为窗口的面积是一定的），也使得铜损增加，从而增加温升。铜损是指初、次线线包的交流负荷电流的平方与其直流电阻之积的累加，依据本人长期的经验，铜损占整个发热系数的比便大约为2/3~3/4，因此选取铜线相当重要，增加线径对降低温升是十分有效的。
电流密度
温升基本式：
其中：Kc铁心放热系数，Kcu线包放热系数，Wcore铁损，Wcu铜损。
温升计算式：
电阻法
其中：R1初始电阻值，R2饱和后的电阻值，t1初始室温，t2饱和后的室温。
此外还有热电偶法，就是通过热电偶直插入变压器的各部分，经3~5小时达到饱和后，观测出此时温度减去环境温度即为温升，这数据比电阻法稍低5~10°K左右。
还有设计者比较棘手的问题：当一个电源变压器有多组输出时，输出负载电压有相互影响，影响多少？
我们都知道，磁势平衡式：Np×I（激励电流）=IPNP+NS1IS1+NS2IS2+NS3IS3+……
I（激励电流）对于负荷电流相当小，可忽略不计，即有公式：
IPNP=-（NS1IS1+NS2IS2+NS3IS3+NS4IS4+……）
只是矢量关系，方向相反。
例如：Vlac=V0-{[(NS1/NP)2×RP+RS]}Ilac-{(NS2IS2+NS3IS3+NS4IS4……)}*Rp/(NP2×RS1)
V0为输出空载电压
当然这里的{（NS2IS2+NS3IS3+NS4IS4……）}×RP/（NP2×RS1）相当小，这说明与初级圈数平方成反比，与其它的安匝比成正比，与本身的直流电阻成正比。多组输出时，相互之间负荷电压有一定的影响。
另外还有一个问题是V0（输出空载电压）在理想状态下，就是V0=NS/Np×VP，实际上都稍偏低，那么为什么有的是下降1%，有的是下降3%呢？这是因为铁心励磁时铁心要消耗一部分能量，如果当铁心材质较差时或磁通密度很大时，电压下降就可能多些，反之，就少些。所以我们不能一概而论。
变压器是重要安全部品，安全规格是十分重要的，是设计考虑最重要的因素之一。一种好的变压器首先要能通过安规。总之，如何既能保证符合安规，又能保证性价比优良，这必须要由设计者下功夫。