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变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的...[查看详情]

电源变压器的功能

发布时间:2012-07-04 标签: 电源变压器 特点与用途
【采购百科导读】:  电源变压器的最基本型式,包括两组绕有导线之线圈,并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时,于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压,而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。   一般指连接交流电源的线圈称之为「一次线圈」(Primary coil);而跨于此线圈的电压称之为「一次电压.」。在二次线圈的

  电源变压器的最基本型式,包括两组绕有导线之线圈,并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时,于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压,而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。

  一般指连接交流电源的线圈称之为「一次线圈」(Primary coil);而跨于此线圈的电压称之为「一次电压.」。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压,是由一次线圈与二次线圈问的「匝数比」所决定的。因此,电源变压器区分为升压与降压变压器两种。 大部份的电源变压器均有固定的铁芯,其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性,大部份磁通量局限在铁芯里,因此,两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中,线圈与铁芯二者间紧密地结合,其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此,变压器之匝数比,一般可作为变压器升压或降压的参考指标。由于此项升压与降压的功能,使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物,提升输电电压使得长途输送电力更为经济,至于降压变压器,它使得电力运用方面更加多元化,吾人可以如是说,倘无变压器,则现代工业实无法达到目前发展的现况。

  电源变压器除了体积较小外,在电力变压器与电子变压器二者之间,并没有明确的分界线。一般提供60Hz电力网络之电源均非常庞大,它可能是涵盖有半个洲地区那般大的容量。电子装置的电力限制,通常受限于整流、放大,与系统其它组件的能力,其中有些部份属放大电力者,但如与电力系统发电能力相比较,它仍然归属于小电力之范围。

  各种电子装备常用到变压器,理由是:提供各种电压阶层确保系统正常操作;提供系统中以不同电位操作部份得以电气隔离;对交流电流提供高阻抗,但对直流则提供低的阻抗;在不同的电位下,维持或修饰波形与频率响应。「阻抗」其中之一项重要概念,亦即电子学特性之一,其乃预设一种设备,即当电路组件阻抗系从一阶层改变到另外的一个阶层时,其间即使用到一种设备-变压器。

  对于电子装置而言,重量和空间通常是一项努力追求之目标,至于效率、安全性与可靠性,更是重要的考虑因素。变压器除了能够在一个系统里占有显著百分比的重量和空间外,另一方面在可靠性方面,它亦是衡量因子中之一要项。在它应用方面的差别,使得电力变压器并不适合应用于电子电路上.

  变压器---利用电磁感应原理,从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件

  1.电源变压器 ---- 静止的电磁装置

  电源变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能

  电源变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。

  电源变压器原理

  与电源相连的线圈,接收交流电能,称为一次绕组

  与负载相连的线圈,送出交流电能,称为二次绕组

  一次绕组的 二次绕组的

  电压相量 U1 电压相量 U2

  电流相量 I1 电流相量 I2

  电动势相量 E1 电动势相量 E2

  匝数 N1 匝数 N2

  同时交链一次,二次绕组的磁通量的相量为 φm ,该磁通量称为主磁通

  2.理想变压器

  不计一次、二次绕组的电阻和铁耗,

  其间耦合系数 K=1 的变压器称之为理想变压器

  描述理想变压器的电动势平衡方程式为

  e1(t) = -N1 d φ/dt

  e2(t) = -N2 d φ/dt

  若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化,

  则有

  不计铁心损失,根据能量守恒原理可得

  由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系

  令 K=N1/N2,称为匝比(亦称电压比),则 

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