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基础电子 - 变压器
根据电磁感应原理,我们已经知道,变化的磁通可以在线圈中感应出电动势。根据互感原理,当另一个线圈放在该线圈旁边时,磁通会在第二个线圈中感应出电动势。
现在,具有变化磁通的线圈称为初级线圈,感应电动势的线圈称为次级线圈,而这两个线圈一起构成一个称为变压器的单元。
变压器
变压器具有提供输入的初级线圈和收集输出的次级线圈。这两个线圈都缠绕在磁芯材料上。通常绝缘体构成变压器的铁芯。
下图是一个实用的变压器。
从上图可以看出,很少有符号是通用的。让我们试着记下它们。他们是 -
N p = 初级绕组的匝数
N s = 次级绕组的匝数
I p = 流过变压器初级的电流
Is = 流过变压器次级的电流
V p = 变压器初级两端的电压
V s = 变压器次级两端的电压
Φ = 变压器铁芯周围存在的磁通量。
电路中的变压器
下图显示了变压器在电路中的表示方式。变压器的初级绕组、次级绕组和铁芯也如下图所示。
因此,当变压器连接在电路中时,输入电源被提供给初级线圈,以便它通过该电源产生变化的磁通量,并且该磁通量被感应到变压器的次级线圈中,从而产生变化的电动势变化的通量。由于磁通应该变化,为了将电动势从初级传输到次级,变压器始终在交流电下工作。
升压和降压
根据次级绕组的匝数,变压器可以称为升压变压器或降压变压器。
这里需要注意的一点是,变压器的初级和次级功率不会有任何差异。因此,如果次级电压较高,则汲取的电流较小,以使功率稳定。同样,如果次级侧的电压较低,则会消耗较高的电流,因此功率必须与初级侧相同。
加紧
当次级绕组的匝数多于初级绕组时,变压器被称为升压变压器。这里感应电动势大于输入信号。
下台
当次级绕组的匝数少于初级绕组时,变压器被称为降压变压器。这里感应的电动势小于输入信号。
匝数比
由于初级和次级绕组的匝数会影响额定电压,因此保持匝数之间的比率非常重要,以便了解感应电压。
初级线圈的匝数与次级线圈的匝数之比称为“匝数比”或“变压比”。匝数比通常用N表示。
$$N\:\:=\:\:匝数比\:\:=\:\:\frac{初级匝数}{匝数\:二次}\:\:=\:\:\frac{N_{p}}{N_{s}}$$
任何给定变压器的初级与次级的比率、输入与输出的比率以及匝数比将与其电压比相同。因此这可以写成
$$\frac{N_{p}}{N_{s}}\:\:=\:\:\frac{V_{p}}{V_{s}}\:\:=\:\:N\ :\:=\:\:匝数比率$$
匝数比还表明变压器是升压变压器还是降压变压器。例如,匝数比为 1:3 表明该变压器是升压变压器,匝数比为 3:1 表明该变压器是降压变压器。