電子工程師必備基礎知識手冊(四)：變壓器
發布時間：2019-08-02 15:41:58來源：
變壓器
變壓器
變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產生交流磁通，使次級線圈中感應出電壓（或電流）。變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈，其余的繞組叫次級線圈。
一、 分類
按冷卻方式分類：干式（自冷）變壓器、油浸（自冷）變壓器、氟化物（蒸發冷卻）變壓器。
按防潮方式分類：開放式變壓器、灌封式變壓器、密封式變壓器。
按鐵芯或線圈結構分類：芯式變壓器（插片鐵芯、C 型鐵芯、鐵氧體鐵芯）、殼式變壓器（插片鐵芯、C 型鐵芯、鐵氧體鐵芯）、環型變壓器、金屬箔變壓器。
按電源相數分類：單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。
按用途分類：電源變壓器、調壓變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈沖變壓器。
二、電源變壓器的特性參數
1、工作頻率
變壓器鐵芯損耗與頻率關系很大，故應根據使用頻率來設計和使用，這種頻率稱工作頻率。
2、額定功率
在規定的頻率和電壓下，變壓器能長期工作，而不超過規定溫升的輸出功率。
3、額定電壓
指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓，工作時不得大于規定值。
4、電壓比
指變壓器初級電壓和次級電壓的比值，有空載電壓比和負載電壓比的區別。
5、空載電流
變壓器次級開路時，初級仍有一定的電流，這部分電流稱為空載電流。空載電流由磁化電流（產生磁通）和鐵損電流（由鐵芯損耗引起）組成。對于50Hz 電源變壓器而言，空載電流基本上等于磁化電流。
6、空載損耗
指變壓器次級開路時，在初級測得功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗，其次是空載電流在初級線圈銅阻上產生的損耗（銅損），這部分損耗很小。
7、效率
指次級功率P2 與初級功率P1 比值的百分比。通常變壓器的額定功率愈大，效率就愈高。
8、絕緣電阻
表示變壓器各線圈之間、各線圈與鐵芯之間的絕緣性能。絕緣電阻的高低與所使用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮濕程度有關。
三、音頻變壓器和高頻變壓器特性參數
1、頻率響應
指變壓器次級輸出電壓隨工作頻率變化的特性。
2、通頻帶
如果變壓器在中間頻率的輸出電壓為U0，當輸出電壓（輸入電壓保持不變）下降到0.707U0 時的頻率范圍，稱為變壓器的通頻帶B。
3、初、次級阻抗比
變壓器初、次級接入適當的阻抗Ro 和Ri,使變壓器初、次級阻抗匹配，則Ro 和Ri 的比值稱為初、次級阻抗比。在阻抗匹配的情況下，變壓器工作在比較佳狀態，傳輸效率比較高。