变压器伏秒与电感安匝计算
变压器与电感最大的区别在于变压器磁芯（铁芯）上实时传输能量，次级需求能量决定初级输入能量。电感是先储存能量再释放能量。变压器与电感都是由磁芯（铁芯）绕有线圈制成。不管是变压器还是电感都遵循法拉利电磁感应定律：
伏秒 安匝 磁通量
假设变压器的初级电感量为无穷大，电感电流为零，此时伏秒数再大也不会产生磁通量，所以电压是产生磁通量的外因，电流是产生磁通量的内因。
只有磁通量变化时才会产生自感电动势，所以在研究变压器和电感时输入的电信号必须是交流电。变压器的输出决定输入，但由于输入电流的不确定性，所以变压器设计时常用伏秒积，电感用安匝。
一、变压器
1、正弦波输入
●输入交流电压
式中Vp为交流信号的最大值；角频率为2*π*f。
当输入电压增加时（0度到90度）磁通量也相应增加，到电压最大时磁通密度达到最大值Bm，然后开始减少到π（180度）时归零。所以正弦波伏秒数积的值为：
●输入交流电流
当电流最大时磁通密度最大，根据电磁感应定律可以得到：
那么安匝数为:
ALx为电感系数,这个电感系数是电流为Ip时的值。他的值约为静态时仪表测量值的一半，所以安匝数可表述为：
把伏秒数与安匝数的两个式子相乘可得到正弦波变压器的传输功率：
●峰峰值功率
上式把电功率与磁功率进行了关联
●市电工频变压器：
在设计工频变压器时常用交流电的有效值计算，伏秒积公式可变化为：
上式为电压安有效值计算每伏匝数（Ae的单位为厘米平方）
安有效值计算功率
有效值计算功率为峰峰值功率的一半
●变压器铁芯大小估算：
如上式采用：频率f为50赫兹，最大磁通密度Bm为0.5特斯拉(5000高斯），电感系数1.23微亨/N2，Ae的单位为平方厘米。那么系数K约为1.25。现在的铁芯硅钢片磁通密度都比较高，所以估算K系数可以用1代替。
●变压器运行
根据公式
变压器在运行时伏秒数与电感量和电流的乘积必须相等，变压器空载时有一个有功功率，即变压器空载损耗功率，此时功率因素很小，大约在0.15左右，说明电流基本上在空转。
从无功功率计算变压器的等效电感量：
L2大约为变压器静态时测量得到的电感量L1的2倍左右。
变压器满载
随着变压器次级纯电阻负载的接入，输出功率越大功率因素也随着增大，功率因数接近1的点就是变压器的最大输出功率点，此时变压器的电感阻抗等于负载反射电阻与损耗电阻之和。
也可以按照输入功率（有效值）计算等效电感量：
满载时电感量L3大约为变压器静态时测量得到的电感量L1的一半（电感系数也一半）。由于实验条件有限，未能取得比较精确的数据。
综上所述，变压器在运行时实际上是一个受次级控制的变电感系统，所以变压器安装磁芯（铁芯）时要插紧，不留气隙可以获得比较大的初级电感量，可以减少空载损耗。
2、方波输入
方波输入波形如下图：
方波要求D=0.5，且电压正负对称。方波在运行时磁通密度的变化量为2倍的Bm。
变压器在最大电流时电感系数降到一半，磁通密度的变化量为2倍。安匝数为：
3、方波单脉冲
单脉冲方波，D=0.5时伏秒数最大，为了达到磁平衡，复位电压必须大于或等于Vp。一个周期结束后磁通量必须归零。
变压器在最大电流时电感系数降到一半，安匝数为：
二、电感----反激式变压器
反激式变压器它是由电感先储能后释放能量，释放能量的过程是磁通量从最大值到归零的变化过程。其反激电压由变压器次级输出电压的钳位反射到初级形成。所以反激式变压器是按照电感的要求进行设计。
前面讲到的变压器都是实时传输能量，作为电感在储能时不向外界传输能量，所以要求电感在接通电源时要保持电感量的稳定，为了稳定电感量变压器磁芯必须开气隙。
变压器磁芯自身有一个电感系数，开气隙后得到一个新的电感系数，两者之比为n（气隙系数），于是可以得到安匝数公式：
开气隙后安匝数提高了n倍，虽然n越大安匝数越大，但绕制的圈数也越多，一般n的值在15左右最合适。
以RCC电路拓扑（电流临界模式）为例，推导变压器磁芯传输功率：
各种波形通过变压器数据比较
|
波形 |
伏秒积 |
B动态范围 |
绕制匝数 |
传输功率（峰峰值） |
|
正弦波 |
|
0-Bm |
|
|
|
方波 D=0.5 |
|
2*Bm |
|
|
|
脉冲方波 （单个D=0.5） |
|
0-Bm |
|
|
|
反激式D=0.5 |
|
0-Bm |
|
|
通过比较，正弦波变压器绕制的匝数最少；方波的传输功率最大。