定義:   將電壓,電流或阻抗變高或變低的電設備或把電能及信號,從一個電路傳遞到另一電路的電磁裝置,在交流電路中,能夠改變分流電壓,電流,波形,每次變換都是能量通過電磁方式,傳遞到另一電路,而與本身電路無直接關系.需要指出變壓器變換時,不只變換一個參數,而是多個參數同時變換.

發展過程: 自從電子真空管的誕生,就有了電子電路,就開始了電子技術,即就產生了電子變壓器,變壓器的發展,離不開電子技術的發展,尤其是電力電子技術和電源技術的發展,主要分四個階段.

20世紀50年代前,處于初始創業時期,電子技術主要用于無線電技術和雷達技術,電源技術主要采用電機技術作為調節手段,在初期創業階段,小型電子變壓器.例如,中周、音頻變壓器,射頻變壓器等.主要作為無線電元器件來配套生產,大中型變壓器.如:電源變壓器,調壓變壓器,飽和電感器(磁放大器)等,主要作為電機電器產品來生產,電子變壓器沒有形成單獨的行業,變壓器技術主要集中研究無線電用元器件,雷達用元器件.只有小型電源變壓器取得相當規模,出現了規范優的系列產品.

20世紀60年代到70年代,晶體之極管的廣泛使用并形成高潮.電子技術和其它技術相互交叉和滲透結合,形成了電力電子技術,電源技術和微電子技術.變壓器除原有品種外,整流變壓器,逆變變壓器,脈沖變壓器,驅動變壓器,濾波變壓器,儲能變壓器,緩沖變壓器都得到大力發展,電子變壓器品種基本齊全,出現了一批單獨的電子變壓器生產單位,行業基本形成.電子變壓器技術主要集中研究各種大中型電源變壓器,脈沖變壓器,電感器和巨感器的設計和工藝.

20世紀70年代末到90年代初,電力電子技術與電源技術大量使用高頻半導體元器件,大力推行”20KHZ革命”把工作頻率提高到20KHZ以上,用高頻化改造電力電子設備和電源設備成為發展的主流,出現了一大批高頻的新品種,

如:高頻開關電源變壓器,EMI濾波電感器,諧振電感器,行業形成相當規模,電子變壓器技術主要集中研究各種變壓器和電感器在高頻條件下工作中使用的原材料和工藝機工方法.

20世紀90年代中期,各種使攜式電子通訊和信息處理設備,如:計算機,手機廣泛使用,要求采用表面安裝技術來裝配,使得變壓器走向小型化,出現各種各樣的平面變壓器和平面電感器,印刷線路板變壓器和電感器,由于有的變壓器工作頻率達到幾十MHZ,除原有的磁芯變壓器和電感器外,空芯變壓器和電感器也顯示出一定的優點,另外一種是采用壓電陶瓷進行變換的壓電陶瓷變壓器,應用于高電壓,小電流的地方.這個時期,電子變壓器及其原材料行業,已成為電子產品中一個重要的行業,已發展成為了一門獨立的應用技術.

對變壓器評估  性能    1.高功能:指電子變壓器要求的功能指標,在規定

三高三低   的使用條件下,完成得盡可能高一些;

2.高可靠:指電子變壓器在規定的工作條件下正常工作到規定的使用壽命期;

3.高頻率:指電子變壓器,尤其是大中型電源變壓器在規定的工作條件下空載損耗和負載損耗小(鐵損,銅損);

4低噪聲:電子變壓器在規定工作條件下產生的電磁干抗(EMI)要小,在音頻范圍內,可聞噪聲小;

5.低高頻變壓器的高度和整體遲寸要低要小;

6.低成本:變壓器在規定的工作條件下滿足適應市場需要的性能指標后盡可能追求最低的生產成本.

原理:

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2018-11-20 05:01 上傳

對理想變壓器來講,能量無損耗.

根據法拉弟定理:U1=   U2=      

為波形系數(有交值與平均值之比)    4144 (正弦值)

                                                   4    (方波)

           為工作磁通密度(T)

           為磁芯有效面積()

           為工作頻率

則

∵能量守恒  即 P1=P2

∴=      =

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2018-11-20 05:02 上傳

目前廠內傳統部份八大類;

變壓器作用

電感作用:

三, 傳輸

      POWER CHOKE

      ONVERTER

     SPLITTER

變壓器概述

定義 :將電壓,電流或阻抗變高或變低的電設備或把電能及信號,從一個電路傳遞到另一電路的電磁裝置.在交流電路中能夠改變產流電壓,電流,形,每變換都是能量通過電磁方式傳遞到另一電路,而與本身電路無直接聯繫;需要指出,變壓器變換時不只變換一個參數,而是多個參數,如變換電壓時,電流也有所變換.

應用: 基本上用電設備當中都有用到相應類別的變壓器,一些象變壓.電路的隔離匹配以及阻抗的變換等方面大部份都是通過變壓器來實現的,因而應用非常廣泛.

分類:分類方式很多,按工作頻率分

公頻變壓器  使用頻率 50Hz或60Hz;

中頻變壓器  使用頻率 400Hz～1000Hz;

音頻變壓器  使用頻率 20Hz～20KHz;

超音頻變壓器  使用頻率 20KHz以上,一般不超過100KHz;

高頻變壓器  使用頻率大于100KHz.

按用途分類:

1. 電源變壓器:用于提供電子設備所需電源的變壓器,如:整流變壓器等;

原理:   

如圖為簡單的變壓器原理示意圖,它由閉合的導磁鐵芯和兩個繞組組成,其中一個與交流電源連接,稱為初級繞組,另一繞組與負載相連,稱次級繞組,先看一下空載狀態.

如果初級繞組與交流電壓為的電源連接,該繞組中將產生交變電流,稱為空載電流.這個電流則建立了沿鐵芯磁路而閉合的交變磁通Φ.它同時穿過初級和次級繞組,并產生感應電動勢.按電磁感定律—變化的磁場中,會產生一個與其變化相反的感應電動勢,其有交值為

    =4

              =4

         初級自感電動勢(V);

      次級互感電動勢(V);

  電壓的波形因數,對于正弦波=1.11,對于方波=1

f 交流電源的頻率(Hz)

   初級繞組的圈數;

    磁感應強度振幅值(T)(飽和磁通密度);

    鐵芯有效截面積()

∴由公式可得      理想變壓器能量守恒

  ∴       

如果不計繞阻和CORE的損耗,且所有的磁通中的磁通都沿著CORE的磁路而閉合,則在初級繞組中的磁通所產生的自感電勢,其數值與所加電壓相等,但方向相反.  ,因為根據   ∵   ∴

              

     

而實際當中不可能是理想變壓器,除了為在變壓器CORE中建立磁通,所需的磁化分量外,還包括則于CORE損耗所引起的有功分量 ∴空載電流,此外,變壓器初級存在直流電阻,因而初級繞組中產生有功電壓降            補償初級繞阻電壓降而假定的電動勢.

流過初級繞阻的電流,不僅建立沿core的磁路閉合的主磁通,而且建立沿閉合的漏磁通,這個漏磁通在初級繞組中感應漏電勢.

      初級繞組的漏感抗

把握電動勢平衡定律,外施電壓應與 和知量和平衡.

  

空載時等效電路如圖

因空載時,初級繞組的電壓降,一般很小,∴ 的值相差很小,故變壓器空載電壓比仍可近似等于圈數比

AP法  磁芯窗口面積與磁芯有效面積的乘積(稱面積乘積)

原邊NP副邊拉弟定律,

波形系數(正弦波為4.44,方波為4.0)

開關工作頻率(Hz)

工作磁通密度(T),Ae磁芯有效面積()

鐵芯窗口面積乘上使用系數(小于1)為有效面積,該面積為原邊繞組占據的窗口面積,之積即

  

          原邊面積    副邊面積

每匝所占面積與流過該匝的電流值I和電流密度J有關即  

                

整理     式得到

即:  

即變壓器窗口面積和鐵芯截面積的乘積.為原邊和副邊功率,表明,及直接影響到面積的乘積,電流密度J直接影響到溫升,亦影響到,可表為

                             常數由磁芯確定

                 電流密度比例系數

∴ 上式表示為

整理得

式說明CORE的選擇就是選擇一僵合適的AP值,使它輸送功率時,銅損和鐵損引起的溫升在額定溫升之內.

常見CORE的

              的確定:對于理想變壓器來講,因為無能量損耗即.但實際中卻有損耗,假定變壓器效率為η

則    n﹤1

  窗口使用系數是表征變壓器或電感器之窗口面積中銅線實際占有的面積量,它由導線截面積,匝數,層數,絕緣漆之厚度及線圈之絞距等決定.

         

         

         

         

         

   主要與線徑,繞組數有關,一般典型值取

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2018-11-18 15:23 上傳

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