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[原创] 关于变压器工作原理,种类,应用场合,低频与高频的差别,公式推导?曹健一条龙解答。

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发表于 2014-12-5 19:05:27 | 显示全部楼层 |阅读模式

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曹健-江苏:
这几天出差在变压器厂学习变压器生产流程,对于变压器理解的更多了.
变压器不仅仅起变压左右,还有变流,以及阻抗匹配左右.变压器的种类分很多种,大致分为低频变压器,中频变压器,高频变压器
.低频变压器一般就是我们用到的那种线性电源的变压器.中频变压器在音响设备中应用很多,而且基本不会淘汰,主要用于信号的耦合,就是音频信号的耦合,高频变压器一般在开关电源中应用很多.这几类变压器叫做电子变压器.还有一类应用很多的叫电力变压器.电力变压器通常应用于电网中,完成升降压作用.因为电网中电能的传输,因为线损原因,电网传输时,会先升压(此时电流很小),然后输送到用户端,会再进行降压,(电压低,电流大).这样就可以降低损耗.


鸿哥-深圳:
物理上有什么不一样?比如,高频与低频变压器绕线上,结构有什么不一样?

曹健-江苏:
中低频变压器的磁芯为矽钢片,高频变压器的磁芯为铁氧体或者非晶体.矽钢片本身相应的频率很低,在中低频有很好的磁通曲线  ,铁氧体和非晶体在15KHZ以上有很好的磁通曲线.其他的绕制以及骨架大同小异.今天将变压器的原理重新梳理了一遍.需要掌握的知识点很多.理想变压器的大致原理,大致分为三个工作状态:
1:电动生磁,初始状态变压器次级没有接入负载,此时属于空载状态,初级接入220V市电,交流电压产生激磁电流IΦ ,同时产生磁动势N1*IΦ.
2:磁感生电,此时变压器仍然为空载,交变磁动势N1*IΦ的存在,初级产生自感电势E1,次级产生互感电势E2,
3:磁动势平衡,此时次级接入负载,因为次级接入负载,次级产生感应电流I2,磁动势为N2*I2,磁通Φ2,同时初级产生感应电流I1,磁动势N1*I1,磁通Φ1,变压器进入磁动势平衡状态.根据电磁学原理(这里没有理解透),此时磁通Φ1和Φ2大小相等,方向相反,同时磁动势N1*I1大小和磁动势N2*I2大小相等方向相反.由此可以推断出N1/N2=I2/I1.初级电势E1=U1=N1*I1*Z1(阻抗),E2=U2=N2*I2*Z2(阻抗).理想状态   U1/U2=(N1*I1*Z1)/(N2*I2*Z2).后面的概念有点模糊,怕推导出来有错, 明天继续用工,梳理梳理,应该能够将整个的推导过程搞定.群里有理论高手,看看有没有错误,希望能及时指证出来.这样便于后面的人学习.

东游取经-深圳:
变压器用途不一样工作方式不一样的.

曹健-江苏:
是的,变压器工作状态不一样由负载确定.不过对于实用来说,不需要这么复杂,把它当成一个元器件就行了.如果上来就推导,除非功力深厚,否则不建议,变压器只是元器件,抱着这个态度,你就能很快的上手开关电源的设计.

东游取经-深圳:
对于工频变压器而言,就是一个升降压作用.对于开关变压器需要根据不同的拓扑结构来分析.

曹健-江苏:
这样理解就可以了,设计交给变压器工程师去做吧.其实还是升降压.

东游取经-深圳:
最好还是自己设计.

曹健-江苏:
这个是的.不过计算的方法还是一样.

东游取经-深圳:
不一样的.

曹健-江苏:
东游,你说说看,你的计算的一套方法.低频变压器当初也是计算出来的 .高低频变压器只是频率相应的问题,取决于磁芯以及工作状态而已,至于需要考虑的参数,其实都是差不多的.

东游取经-深圳:
低频变压器只需要考虑铁芯尺寸与匝比.再就是线径能不能达到要求.对于电感量控制要求不大.


曹健-江苏:
窗口面积,效率,温升影响,频率都是需要考虑的.




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