1.3.2 变压器
变压器是利用两个电感线圈靠近时通过电磁互感原理工作的。变压器的基本结构由原绕组线圈(又称原边,接输入信号)和副绕组线圈(又称副边,接输出信号)、铁芯(也有空芯的)组成。按工作频率不同,变压器可分为低频变压器、中频变压器、高频变压器。变压器电路图形符号见图1-17,图中用实线表示的铁芯一般为硅钢片铁芯,而用虚线表示的是铁氧体铁芯。
图1-17 变压器电路图符号
变压器在电路中可起到电压变换、电流变换、阻抗变换等作用。变压器的原、副边电压关系为
式中,U1为原边输入电压,U2为副边输出电压,N1为原绕组线圈匝数,N2为副绕组线圈匝数。
当N1>N2时为降压变压器,若N1<N2时为升压变压器。变压器的原、副边电流关系为
利用变压器的电流变换特性可以制造电器产品,如电流互感器。变压器阻抗变换关系为
利用变压器的阻抗变换特性,如图1-17b,若变压器副边所接负载喇叭阻抗为8Ω,N1/N2=5,则折合到原边的等效阻抗为
1.3.2.1 常用变压器分类
(1)低频变压器
低频变压器可分为音频变压器和电源变压器两种。一般音频变压器在电子电路中起交流耦合、阻抗匹配作用,一般频率范围20Hz~20kHz。电源变压器用于交流电压变换(升压或降压)。低频变压器多采用E形或环形铁芯。
(2)中频变压器
中频变压器(又称中周),适用频率范围从几千赫兹到几十兆赫兹,是超外差收音机的重要元件,能起到选频和耦合作用,在很大程度上决定了收音机的灵敏度、选择性和通频带等指标。
(3)高频变压器
高频变压器用于高频电路中,电感量可以很小。如天线线圈和振荡线圈都是高频变压器。(www.xing528.com)
1.3.2.2 小型电源变压器的主要参数
(1)额定电压(U1 N/U2 N)
一般在变压器上都标示原、副边电压的有效值,当输入电压超过其额定电压时,铁损增大,变压器发热,时间长时会损伤或烧坏绝缘。
(2)额定容量(SN)
额定容量即为变压器的视在功率(SN=U1 NI1 N=U2 NI2 N),单位为V·A,是指变压器长期工作下不超过规定温升的容量值。小型变压器有时也会用额定功率表示额定容量。
(3)效率
效率是输出容量与输入容量之比,一般20W以下的变压器效率为70%~80%;而100W以上的变压器效率可达95%以上。
(4)空载电流
变压器在额定电压下副边空载时,原边流过的电流称为空载电流。空载电流一般不超过额定电流的10%,设计制作良好的变压器空载电流可小于5%。空载电流越大,变压器的损耗越大,效率越低。
(5)绝缘电阻和抗电强度
变压器线圈之间、线圈与铁芯之间以及引线之间的绝缘电阻与抗电强度,是指在规定的时间内(如1min)变压器可承受的电压,它是变压器特别是电源变压器安全工作的重要参数。常用的小型电源变压器绝缘电阻不小于500MΩ,抗电强度大于2 000V。
1.3.2.3 小型变压器的检测与选用
(1)绝缘电阻测量
测量小型电源变压器的绝缘电阻应使用50DY摇表分别测量绕组之间、绕组与铁芯之间的绝缘电阻。
(2)原、副边绕组的判别
对于小型的电源降压变压器,原边线圈匝数多、线径细,相对电阻大,而副边线圈线径粗、匝数小,电阻也小,可通过测量线圈电阻大小判断原、副绕组。
(3)变压器的选用
根据电路电压要求确定变压器副边绕组结构,如需要电压组数、绕组是单绕组或多绕组或绕组带抽头等。
根据电路的功率要求确定变压器容量。由于小型变压器效率较低,所以选择变压器容量要比电路所需容量(计算容量)大40%左右。
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