变压器的基本原理 变压器是利用线圈互感特性构成的一种元器件,几乎在所有的电子产品中都要用到。它原理简单,但根据不同的使用场合(不同的用途),变压器的绕制工艺会有所不同。变压器的功能主要有:电压变换;阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器)等。它是由一个初级线圈(线圈圈数 n1)及一个次级线圈(线圈圈数 n2)环绕著一个核心。常用的铁心形状一般有E 型和 C 型。 E1 是初级电压,E2 是次级电压。 E2 = E1×(n2/n1) 上图是变压器的原理简体图,当一个正弦交流电压U1 加在初级线圈两端时,导线中就有交变电流 I1 并产生交变磁通 ф1,它沿着铁心穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路,在次级线圈中感应出互感电势U2,同时 ф1 也会在初级线圈上感应出一个自感电势 E1,E1 的方向与所加电压U1 方向相反而幅度相近,从而限制了 I1 的大小。 为了保持磁通 ф1 的存在就需要有一定的电能消耗,并且变压器本身也有一定的损耗,尽管此时次级没接负载,初级线圈中仍有一定的电流,这个电流我们称为“空载电流”。 如果次级接上负载,次级线圈就产生电流 I2,并因此而产生磁通 ф2,ф2 的方向与 ф1 相反,起了互相抵消的作用,使铁心中总的磁通量有所减少,从而使初级自感电压E1 减少,其结果使 I1 增大,可见初级电流与次级负载有密切关系。 当次级负载电流加大时 I1 增加,ф1 也增加,并且 ф1 增加部分正好补充了被 ф2 所抵消的那部分磁通,以保持铁心里总磁通量不变。 如果不考虑变压器的损耗,可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率。 变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈数而改变次级电压,但是不能改变允许负载消耗的功率。 下图是各种变压器的电路符号,从变压器的电路符号可以看出变压器的线圈结构。 图(a)所示变压器共有两组线圈,即 1~2 为一次线圈(又称为初级线圈,线圈又称为绕组),3~4 位二次线圈(又称为次级线圈)。电路符号中垂直的实线表示这一变压器有铁心。 图(b)所示变压器有两组次级线圈,即 3~4 为一组,5~6 为另外一组。另外电路符号中有实线的同时还有一条虚线,它表示变压器的初级和次级线圈之间设有一个屏蔽层,在使用中这一屏蔽层的一端要接线路中的地线(决不能两端同时接地),屏蔽层起抗干扰作用。这种变压器多为电源变压器。 图(c)所示变压器在初级和次级线圈的一端画有一个小黑点,这是“同名端”...