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。

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。

电路中的变压器

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。

加紧

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。

下台

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。