干貨講堂 | 不同變壓器的工作原理詳解

發(fā)布時(shí)間：2025-02-06 13:11:00人氣：

變壓器是一種包含磁耦合線圈的設(shè)備，這些線圈通常彼此電隔離，變壓器將電力從一個(gè)電路傳輸?shù)搅硪粋€(gè)電路。變壓器是如何工作的？這篇文章將帶你了解不同變壓器的工作原理。

變壓器工作的基本原理是電磁感應(yīng)（或互感），當(dāng)兩個(gè)不同的電隔離線圈靠近時(shí)，當(dāng)交流電施加到初級(jí)線圈時(shí)，一個(gè)磁場(chǎng)可以鏈接到另一個(gè)線圈，波動(dòng)的磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)在次級(jí)線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。

一、升壓變壓器的工作原理

在次級(jí)產(chǎn)生比施加到初級(jí)的電壓更高的電壓的變壓器是升壓變壓器。

變壓器使用互由共同（波動(dòng)）磁通量耦合的兩個(gè)電路之間的感應(yīng)（基本原理）。當(dāng)向初級(jí)線圈施加交流電 (AC) 時(shí)，會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)的磁場(chǎng)，從而在次級(jí)線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。

升壓變壓器電路

作為（加緊變壓器）大于初級(jí)線圈（n1），EMF（電動(dòng)勢(shì)）對(duì)應(yīng)于匝數(shù)。因此，次級(jí)校準(zhǔn)相對(duì)于初級(jí)線圈產(chǎn)生更高的電壓。

電壓變換升壓變壓器的比率 (K) 大于 1 (K>1)。K= E2/E1= N2/N1，其中K為變壓比，N1為初級(jí)線圈匝數(shù)，N2為次級(jí)線圈匝數(shù)。

二、降壓變壓器的工作原理

降壓（變電站變壓器的一種）變壓器在變壓器的次級(jí)側(cè)產(chǎn)生較低的電壓。

降級(jí) 變壓器廠關(guān)于兩個(gè)電路之間的互感，這些電路彼此電隔離，但通過磁通量耦合。當(dāng)交流電（AC）通過初級(jí)線圈時(shí)，會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)的磁場(chǎng)，從而在次級(jí)線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)（emf）。

由于初級(jí)線圈的匝數(shù)(n1)大于次級(jí)線圈的匝數(shù)(n2)，即n1>n2，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(emf)與匝數(shù)成正比，從而在次級(jí)線圈上產(chǎn)生電壓線圈（變壓器）低于初級(jí)電壓。

升壓變壓器電路

降壓變壓器的變壓比（K）小于1（K<1）。

三、自耦變壓器的工作原理

其（初級(jí)和次級(jí)線圈繞組）電氣互連的變壓器是自耦變壓器，這意味著它具有變壓器初級(jí)和次級(jí)側(cè)共用的單個(gè)連續(xù)繞組。

自耦變壓器的工作原理是法拉第電磁感應(yīng)定律（或互感）。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)初級(jí)線圈連接到交流電源時(shí)，初級(jí)線圈中會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì) (EMF)。與自耦變壓器一樣，初級(jí)和次級(jí)線圈在單個(gè)連續(xù)繞組中。

隨著每匝電壓比在兩個(gè)繞組中保持相同，將產(chǎn)生 EMF。產(chǎn)生的次級(jí)電壓將與連接到變壓器次級(jí)側(cè)的匝數(shù)成正比。

自耦變壓器電路

繞組（初級(jí)和次級(jí)線圈）之間的直接電氣連接確保部分能量通過變壓器初級(jí)和次級(jí)繞組之間的傳導(dǎo)進(jìn)行傳輸。變壓器（或自耦變壓器）的初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)共享的繞組量稱為公共扇區(qū)。繞組的一端連接在電源和負(fù)載之間，而電源（交流電源）和負(fù)載的另一端連接到沿繞組的接線片。

當(dāng)交流電源連接在變壓器繞組上時(shí)，自耦變壓器可以是降壓變壓器。負(fù)載通過跨繞組相對(duì)較小部分的接線片連接。

四、微波變壓器的工作原理

微波變壓器堅(jiān)固、便宜，并且會(huì)產(chǎn)生高壓電弧。微波變壓器的工作原理與其他變壓器一樣。

微波（烤箱）變壓器具有三個(gè)（1 個(gè)初級(jí)和 2 個(gè)次級(jí)）繞組。當(dāng)電流通過磁控管時(shí)，電子會(huì)受到影響以產(chǎn)生微波輻射。當(dāng)微波爐的磁控管（烤箱）變壓器工作，交流流過（微波）變壓器的次級(jí)繞組（或線圈）導(dǎo)致鐵芯產(chǎn)生磁飽和；隨著磁控管的陽極電壓上升。陽極電流也隨著通過次級(jí)繞組的電流的增加而增加，加強(qiáng)磁分離并增加漏磁通量，導(dǎo)致變壓器產(chǎn)生高次級(jí)電壓。

五、輸出變壓器的工作原理

輸出變壓器阻斷直流，讓交流信號(hào)通過。

輸出變壓器是一種利用法拉第電磁感應(yīng)定律原理工作的電磁裝置，將輸入電路與輸出流量隔離，同時(shí)過濾交流信號(hào)通過輸入和輸出電路之間的磁耦合。

輸出變壓器可用于增加或減少通過輸入電路到輸出電路的施加電壓。

六、反激變壓器的工作原理

反激變壓器（產(chǎn)生鋸齒波信號(hào)）也被認(rèn)為是線路輸出變壓器。這個(gè)變壓器可以用直流電壓來激勵(lì)。它既可以傳輸能量，也可以儲(chǔ)存能量。

反激變壓器的基本工作原理是互感。在這個(gè)變壓器中，一個(gè)二極管是鏈接與次級(jí)線圈串聯(lián) （基本的）變壓器和一個(gè) 電容器與負(fù)載并聯(lián).

反激變壓器電路

初級(jí)線圈與開關(guān)一起連接到直流電源。當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，（直流）電流流過變壓器的初級(jí)電路并激勵(lì)初級(jí)線圈。初級(jí)線圈斜坡（電壓的穩(wěn)定上升）是通過初級(jí)電感產(chǎn)生的，初級(jí)電感以磁能的形式存儲(chǔ)在變壓器的電感間隙（線圈之間）之間。二極管與變壓器的次級(jí)線圈串聯(lián)，處于反向偏置，限制了次級(jí)電路中電流的形成。

當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時(shí)，初級(jí)電流下降到零，間隙中儲(chǔ)存的能量被釋放并轉(zhuǎn)移到次級(jí)線圈，導(dǎo)致輸出電壓隨著電壓轉(zhuǎn)變?yōu)檎蚱枚杆偕仙?br />
七、升降壓變壓器的工作原理

升降壓變壓器用于調(diào)節(jié)電壓電平，它可以用來對(duì)施加的電壓進(jìn)行微小的改變，最高可達(dá) 30%。

升降壓變壓器有四個(gè)繞組，可以根據(jù)需要以不同的方式連接。它是基于磁耦合線圈之間的互感原理。降壓-升壓變壓器產(chǎn)生的（輸出）電壓是輸入電壓的函數(shù)。如果輸入電壓發(fā)生變化，則輸出電壓將以相同的百分比變化。根據(jù)線圈之間的連接，變壓器可以升壓或降壓。

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