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變壓器基本知識
來源: 日期:2013-11-11 20:46:26 人氣:標簽:
通常我們把變壓器中接電源的線圈叫初級線圈或原(邊)線圈,把在互感作用下產生感應電勢的線圈稱次級線圈或副(邊)線圈。一個變壓器一般只有一個初級線圈,次級線圈則可有一個或多個,上圖所示為初、次級線圈均為一個的變壓器。圖3中,交流電壓ul加于初級線圈,初級的匝數為nl,故每匝自感電壓為ul/nl。假設初、次級耦合很緊.ul產生的交變磁場全部穿過次級線圈,則次級線圈產生的感應電壓uz-ul/n1·n2=ul/nl(n=nl/n2,為變壓器的匝數比),很明顯.ul/u2=nl/n2=n。此式表明,變壓器次級感應電壓與初、次級匝數比成正比關系。當n1>n2時,u2<ul,變壓器為降壓變壓器,n1<n2時,u2>ul,變壓器起升壓作用。對次級線圈為多個的變壓器,每個次級線圈與初線線圈的匝數比均可不同,所以可以同時存在升壓次級線圈和降壓次級線圈。
當電子電路輸入端阻抗(電阻)與信號源阻抗(電阻)相等或接近時,信號源可把信號功率 大限度地傳送至電路;當負載阻抗與電子電路的輸出阻抗相等或接近時,負載上得到的功率為 大。這與電工學中“負載獲得 大功率的條件是一致的(即負載電阻等于電源內阻)。但在電子電路中通常將這種條件稱為“阻抗匹配”,因為其信號源(相當于電源)和負載往往不是純電阻性的,含有(電)感抗及(電)容抗,故引入阻抗概念。由于電子電路的信號源和負載阻抗往往不匹配,需用匹配元件或電路插在兩者之間實現阻抗匹配,變壓器就是匹配元件之一。值得注意的是,在電子電路中,一般對輸出級負載多i考慮獲得 大功率(有些電路中為減小失真等,也并不追求 大功率).其他電路往往從獲得較佳的電壓傳輸效’取或減小信號波形失真等方面為主進行設計,此時用變壓器主要為了實現合理的阻抗變換。
變壓器作阻抗變換用時的原理圖參見上圖。變壓器次級線圈所接負載為rl,初級線圈的等效負載阻抗、即從變壓器ab端看進去的等效負載阻抗為r’l,兩者與初、次級匝數比的關系為:r'l=n2×rl。例如:上圖中變壓器為袖珍收音機所用輸出變壓器,rl為揚聲器,阻抗是8ω,變壓器初次級匝數比為5,那么r’l=5的平方×8-200ω,即變壓器初級等效阻抗為200ω。
(2)變壓器種類和用途變壓器有如下幾種,它們的各異。
①電源變壓器主要用來作交流電壓變換,以降壓變壓器為多見。電源變壓器按鐵芯不同可分為疊片式和卷繞式兩種。前者我們在前面文章中已詳細介紹過,這是 常見的電源變壓器。后者多用冷軋c型硅鋼片,具有漏磁小、效率高、體積小等特點,但工藝較復雜、價格貴,主要適用于對漏磁、效率等要求較高的電子整機。
②低頻(音頻)變壓器結構與電源變壓器相似,但有些低頻變壓器采用軟鐵氧體或坡莫合金作鐵芯。低頻變壓器主要用作阻抗變換,例如收音機功放級與揚聲器間的輸出變壓器及擴音機中的話筒輸入變壓器等均屬此類。
③中頻和高頻變壓器中頻變壓器主要在收音機、電視機及收錄機中應用較多,俗稱“中周”。其外殼一般為鋁制,具有屏蔽作用;并且往往帶有可調磁芯。中頻變壓器主要用來作阻抗變換和(調諧)選頻,磁芯可供調節選頻頻率。高頻變壓器的結構與作用大多與中頻變壓器相似,但也有不少高頻變壓器不帶磁芯,只是由空心線圈組成。高頻變壓器僅用在高頻電路中。
④脈沖變壓器其鐵芯一般為鐵氧體磁芯,亦有少數采用硅鋼片或坡莫合金片。脈沖變壓器的工作電壓、電流均為非正弦脈沖波狀,電視機中的行振蕩、場振蕩、行推動及行輸出變壓器和開關電源變壓器等均屬此類。
⑤振蕩變壓器用于脈沖電路的振蕩變壓器亦屬脈沖變壓器,其他的主要是用在正弦波振蕩電路中。振蕩變壓器可兼有電壓變換和阻抗變換作用,主要在收發信機、對講機、收音機、電視機及儀器儀表和控制設備中應用。
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