02.25 變壓器的原理

變壓器是一種能量變換型元器件,它在電子電路中屬於服務類元器件,所謂服務類電子元件就是為傳遞類電子元件和執行類電子元件提供服務的一種元器件。傳遞類型的電子元件如:電阻、電容、電感等,在電路中負責傳導信號;執行類電子元件則負責處理信號,最後再把現象的本質表現出來的電子元器件,如發光二極管,繼電器、顯像管等等。我們知道,想要三極管或者繼電器這類執行性元件正常工作我們就要為它們提供服務,比如合適的電壓或電流等,只有我們滿足了它們的條件要求,它們才會穩定可靠地繼續工作。所以,所有電路中都離不開服務類型的元器件。

變壓器的原理

作為服務類元件,變壓器的種類可謂五花八門,從最小的貼片式變壓器到最大的電力變壓器,無不體現著它的價值;由於變壓器的體積和重量是硬傷,往往它佔據著許多電子設備的大半個位置,使用極為不便。但隨著現代科技的進步、電子元件的日益更新,人們有能力製作出了電子變壓器,但細細品味,其實所謂的“電子變壓器”無非就是咱們熟悉的開關電源罷了。要知道,變壓器的輸入和輸出可都是交流電,而開關電源輸出的卻是直流電,不光如此,開關電源裡依然會有變壓器的存在,只不過它是高頻變壓器而已。至此變壓器的電子化進程宣告泯滅。

變壓器的原理

變壓器無法電子化,我們就有必要學習它。在學變壓器之前,我們有必要了解一下這個詞——“電磁感應”。電磁感應是法拉第於1831年發現的,意思是說磁場中如果有運動的導體切割磁力線,那麼在這個導體中就會有電流產生;反過來,如果在導體上通過電流,那麼導體的周圍就會產生相應的磁場。法拉利就是基於電磁感應發明了電動機以及發電機和變壓器。那麼變壓器到底是什麼原理呢?下面咱們來一起用比喻來了解一下它。

此時我們站在水塘邊,在水面上放置一片樹葉,當我們用手輕輕拍打水面的時候我們就會看到平靜的水面開始產生了水波,我們無需趕著樹葉飄走,只需要繼續拍打水面,等水面上產生更多的水波。我們仔細觀察就會發現,水波正在帶動著樹葉緩緩擴散開來,我們不停的拍打水面水波就會不停的向外擴散,它帶動著那片樹葉一圈一圈的散開一直到池塘對岸。這時候我們總結一下:此時的池塘就是那臺變壓器,其實我們拍打水面就是在給變壓器輸入交流信號,這時候水面上產生的水波就是那無限震盪的交流信號,而樹葉此時就是交流信號的某一個點。水波帶著樹葉漂向了池塘對面,就意味著我們在池塘這裡輸入的交流信號成功的傳遞到了彼岸。通俗的講,這就是變壓器傳遞信號的過程。

其實,真正的變壓器是在輸入端輸入交流電或者是交流信號,這些交流電經過裡面的繞線,就會在繞線周圍產生磁場,這就是法拉第發現的“電生磁”現象;變壓器導線裡面的交流電變成磁場後,再由變化著的磁場感應到變壓器的次級線圈上,由於變化的磁場相當於導體在磁場中的擾動,適合法拉第的“磁生電”現象,於是就在變壓器的次級產生了交流電。

變壓器的種類有很多種,主要分為:電力變壓器、電壓變換變壓器、隔離變壓器、阻抗變壓器、音頻變壓器,中頻變壓器和高頻變壓器等等,面對如此眾多的變壓器家族,只有我們不斷學習也許才能在現實中不再感到迷茫。。。

變壓器的原理


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