电源变压器原理与设计制作

第 1 页 共 7 页 电源变压器原理与设计制作 所有的电子电路在工作时，无一例外地需要不同电压、不同功率的直流供电。诚然，我们可以用现成的直流电源诸如电池、蓄电池直接供出。但当一个电子设备需要多种功率、多种直流电压时，则力不从心了。所以，除去小功率、单一供电电压的便携式电器用电池外，其它所有的电器都是用廉价的交流电作为动力。但民用单相交流电只有一种电压— 220V，这就需要一种器件能将 220V的交流电变换成一个或多个所需的交流电压，再经过整流、滤波、稳压电路得到需要的直流电压。能够完成这一功能的器件，就是电源变压器。所以说，电源变压器是用来改变交流电压、交流电流的器件。也就是说，当一个固定电压的交流电加到电源变压器上时，它可以变换成需要的交流电压，进而再转换成直流电。 1.变压器的简单原理和特性 最简单的单相变压器结构如图 1所示。它由原线圈(初级绕组)、副线圈(次级绕组)和铁心组成。初级绕组用来输入电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。通俗地说，变压器是一种电->磁->电转换器件，即初级的交流电转化成铁心的闭合交变磁场，磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势,接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。 直流电不能产生交变磁场，故变压器不能用于变换直流电压。 我们用U1,E1,Nl分别代表输入端的电源电压、感应电动势和初级线圈的匝数，用U2,E2,N2分别代表榆出电压、感应电动势和次级线圈的匝数。当交流电压Ul加到初级线圈后，在初、次级线圈中分别感应出交变电动势 El,E2。根据电磁感应定律，其电动势分别为:E1=4.44fN1Φ x10-8(V), E2=4.44fN2Φ x10-8(V) 。 第 2 页 共 7 页 当次级线圈开路时(不接负载)，变压器空载运行，初级线圈中只有少量的励磁电流通过，即空载电流。如果忽略变压器的损耗，变压器又是空载，则初级线圈电压降极小，次级电压降为零，那么Ul ≈E1,U2≈E2。比较上述 E1,E2 式，则有Ul/U2=El/E2=Nl/N2=n。式中，n称作变压比，简称变比，变比表明只有初次级线圈的匝数不同时，变压器才能起到变换电压、电流的作用。若n=1，没有电压、电流的变换作用，叫做隔离变压器;若 n>1，次级电压低于初级电压，为降压变压器;若 n