X射线高压发生器属于一种超大功率特高电压的特殊电源装置，tank变压器作为传输功率并承担特高压的主要器件，其性能参数及可靠性将直接影响到整机的品质。因此，必须严谨科学地设计tank变压器。下面我们对tank变压器设计过程做个详细的分析和计算。
一、开关电源变压器设计须预知的三个条件：
1、输入电压的波形及频率：硬件电路设计给定为准正弦波，频率80-250KHz。
2、输出的电压，功率要求及负载特性：
输出峰值功率80kW,最高电压150KV,由电路原理图可知负载为典型的半波倍压整流性负载。
硬件电路设计为12级串联输出，每级输出=150KV/12=12.5KV
半波倍压整流性负载输出电压与输入电压有效值之比为1.20~1.25,这里取1.20， tanK变压器次级电压V2=12.5KV/1.20=10.4 KVac（有效值）
3、输入电压的波动范围:
高压发生器给定输入为：三相342Vac-528Vac,50/60Hz,要求在最低市电电压342Vac也能提供瞬时80KW功率，此时DC-BUS电压Vmin 为：
由图1可以知道，DC-BUS电压经桥式变换，以调频方波的形式加在a b两点，其交流等效电路如
图2a→图2b。L2是变压器T1的初级漏感，C2是变压器T1次级电容C3映射到初级
的等效电容，图2b中L是L1与L2之和。现在我们需要知道在最低市电342Vac时，图2b中R能获得的最大电压是多少？以此来决定tank变压器次级初级的匝比 N。
图2b是一个典型的LCC谐振电路，R两端电压Vo获得最大电压幅值的条件是：输入电压Vi的角频率
,此时L和C1串联电路的复数阻抗Z=0,V1可获得 Vin 中基波的全部幅值(详细推导见附件1)。（注：此处的ω 不等于图2b电路的谐振角频率ω。，需要区分）根据傅里叶级数展开可得基波值：
二、根据频率，功率及耐压要求选取磁芯：
1、磁芯材质：变压器工作频率80-250KHz,按最高工作频率要求，磁芯材质为：国产LP3a，或相同等级进口磁芯。
2、磁芯结构：大功率开关电源适用的磁芯结构主要有E型 U型 UR型,E型是单绕组结构，不适合做绝缘要求高的电源，U型UR型是双绕组结构，有足够的窗口空间处理绝缘问题。这里我们选择绕线更方便的UR结构的磁芯。
3、磁芯型号：
3-1、 变压器传输功率的计算：
图1中变压器T1传输两个功率，一个提供给负载，一个提供给谐振电容C3。提供给C3的功率虽然是无功的，但这部分功率依然是通过变压器T1传送的，而且相当巨大，必须计算在内。图1电路给定：在最高电压输出 ，且最大功率 时，电路工作频率为80KHz,我们计算此时电容C3引起的 视在功率Sc3。
由前面分析可知，整流电路是12倍压半波整流，变压器需有6组相同的次级绕组，次级谐振电容引起的总视在功率为：
负载功率：负载功率给定为最大80KW，每分钟工作500ms,每分钟平均功率仅为0.67KW，我们考虑瞬时电流输出能力及安全要求，我们按 每秒计算平均功率Po=40KW,这样在正常工作时由于负载电流引起的变压器热量累积效应可以忽略不计。
变压器次级输出功率：P2=S+Po=23.7+40=63.7
KW
则要求的磁芯窗口截面积乘积Ap:
注：Bm 为磁感应强度，为了让磁芯工作在线性段，LP3a材质最佳范围0.1~0.15T,这里我们取0.1T，
根据窗口面积截面积乘积Ap值要求，我们选取UR115型号磁芯，其参数见图3。
三、变压器初次级绕组设计
1、初级匝数及线径：
式中：Ui 输入电压（有效值）,在忽略变压器漏感的情况下，
Ui等于图2b中V1， Ui=V1=377.3 Vac；
K? 输入电压 波形因数，正弦波K? =1.11,方波K? =1.0 ；
Bm 变压器工作时磁感应强度的幅值，对于LP3a磁芯取0.1T；
f 变压器的工作频率Hz（对于调频模式，按频率下限计算）；
Ac 磁芯的截面积 m2
选用δ=0.15mm, w=100mm 铜箔双层绕制，可以满足要求S1=0.15×100×2=30 mm2
2、次级匝数及线径：N2=N1×n=16×27.56=441 匝
四、绝缘及绕组结构设计：
绝缘绕组结构及绕组占窗口的验证，在本文挡中不作详细说明，具体见相关的设计文件。分布电容及温升等的计算在这里不是重要内容，故也略去。计算结果只是变压器初始设计的理论依据和方向，变压器作为整机的一个部件，其设计要受到整机体积 重量 性能 价格等因数的制约，一般在初始设计样品测试 后，再根据实际使用情况作些适当的调整，使其综合性能达到最佳状态。
