變壓器的這些特性，你了解多少？
變壓器在我們生活中處處可見，只要與電源相關(guān)的電器設(shè)備，基本都離不開變壓器。
之前寫過一篇近似的文章《變頻器，逆變器（AC-DC）工作原理》，今天給大家分享一些變壓器相關(guān)的知識。
一般情況下，低頻變壓器是指“工頻變壓器”，它是工作在(50Hz)下，用來改變電壓，低頻變壓器使用的鐵芯一般是高導(dǎo)磁率的硅鋼片。
高頻變壓器是指工作在高頻率中的，起換能作用的變壓器，因為磁場的頻率很高，硅鋼片中會產(chǎn)生渦流(硅鋼片中的小磁體轉(zhuǎn)換速度跟不上)，所以高頻變壓器一般使用“高頻鐵氧體”為磁芯。
高頻變壓器與低頻變壓器其區(qū)別在于針對頻率上，其工作頻率上的不同，從而導(dǎo)致選材上會有一些不同。低頻變壓器與高頻變壓器工作原理是一樣的，不論工作頻率高低，都是通過電磁感應(yīng)來傳輸能量的。
由于高頻和低頻的頻率不同，高頻的只能用在頻率高并且激勵源頻率與變壓器頻率相匹配的電路中，而低頻的則相反，不能混用，即使高頻的如果頻率不匹配的話一般是不能用。
如果變壓器傳輸一定的能量，工作頻率高，在一定時間內(nèi)傳輸能量的次數(shù)多，每一次傳輸?shù)哪芰靠梢陨?，則變壓器用的材料少，結(jié)構(gòu)尺寸小，因此一般的高頻變壓器，線圈匝數(shù)比較少，尺寸可以做的非常小，低頻變壓器線圈匝數(shù)比較多。
在同功率下的兩種變壓器，高頻變壓器則會比低頻變壓器小很多，這種情況下，高頻變壓器會只有低頻變壓器的十分之一左右。這是因為需要對低頻變壓器進行保護，減少u值，用硅鋼片制作，但效率變差，所以要做大體積散熱。
與其它設(shè)備用電量基本不同，音頻功放用電量不但變化快，而且變化幅度也大。這就要求變壓器必須瞬間過載能力強，響應(yīng)速度快，否則會容易形成噪聲、聲音不飽滿、音質(zhì)不好等。
環(huán)形變壓器在同等體積中由于容量大，直耦式幾乎0延遲響應(yīng)，能滿足音響供電特點。
環(huán)形變壓器應(yīng)用在音響功放中的優(yōu)點：
1、電效率高鐵心無氣隙，疊裝系數(shù)高 。
2、外形尺寸小，重量輕，環(huán)形變壓器比疊片式變壓器重量可以減輕一半。
3、磁干擾較小，環(huán)形變壓器鐵心沒有氣隙，繞組均勻地繞在環(huán)形的鐵心上，這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了漏磁小，電磁輻射也小。
4、振動噪聲較小，鐵心沒有氣隙能減少鐵心感應(yīng)振動的噪音，繞組均勻緊緊包住環(huán)形鐵心，有效地減小磁致伸縮引起的“嗡嗡”聲。
5、運行溫度低由于鐵損，鐵損很小，鐵心溫升低，繞組在溫度較低的鐵心上散熱情況良好，所以變壓器溫升低。
6、容易安裝，環(huán)形變壓器只有中心一個安裝螺桿，特別容易在電子設(shè)備中進行快速安裝與拆卸。
三、隔離變壓器有什么用?
隔離變壓器的定義：擁有兩個或兩個以上獨立分開的線圈的變壓器都可以叫隔離變壓器，因為初級和次級已經(jīng)完全分開(隔離)，是通過磁場來傳遞能量。
要知道為什么要用 隔離變壓器 ，首先要先了解我國的供電系統(tǒng)，我國的供電系統(tǒng)在供給低壓用戶時，一般采取三相四線制，中性線接地，通俗點，就是到居民家的電線，一根是相線(火線)，里另一根是零線，它是和大地同地位，當人體由于觸及熱底板時，就會使電流通過人體，和大地構(gòu)成回路，造成觸電危害。
如果使用隔離變壓器，就會安全些，因為初級和次級是通過磁場交換能量，沒有物理上的硬連接，就算人體觸及帶電的物品，也會因為人體和大地同地位，而使帶電部位的電位為低電位，不會引起觸電危害。
使用隔離變壓器要注意兩點， 一是變壓器的次級兩端都不能接地，二是人體不能同時觸及次級兩端，否者，仍然有觸電的危險。
下圖圖一所示電路中的T1是電源變壓器，輸入電壓是220V交流市電，該電壓加在一次繞組1～2之間。
四、隔離特性說明
假設(shè)電路中的變壓器T1是一個1:1變壓器，即給它輸入220V交流電壓時，它的輸出電壓也是220V，但要注意：變壓器輸出的220V電壓是指二次繞組兩端之間的電壓，即3、4端之間的電壓。
二次繞組的任一端(如3端)對大地端之間的電壓為0V，這是因為二次繞組的輸出電壓不以大地為參考端，而是以二次繞組另一端為參考點，同時一次和二次繞組之間高度絕緣。
這樣，人站在大地上只接觸變壓器T1二次繞組任一端，沒有生命危險(切不可同時接觸二次繞組3、4端)，若接觸一次繞組的相線端則會觸電。這便是變壓器的隔離作用。
下圖圖二所示可以通俗地說明變壓器的隔離作用，只接觸二次繞組一端時，二次繞組不成回路，所以沒有電流流過人體。
下圖圖三所示是人體同時接觸二次繞組兩端時的示意圖，這時二次繞組通過人體成回路，便有電流流過人體，有觸電危險。
五、電源變壓器的隔離作用
在許多電子電器中使用交流220V作為電源，為了保證設(shè)備使用過程中的使用者人身安全，需要將220V交流電源進行隔離，這時使用了電源變壓器。
同時，電源變壓器將220V交電壓降低到適合的電壓，如下圖圖四所示。電路中的T1是具有降壓和隔離作用的電源變壓器。
在故障檢修中，經(jīng)常需要在通電狀態(tài)下接觸電路中的元器件，或電路中的地線。加入電源變壓器之后可以防止觸電的危險。
六、總結(jié)
隔離變壓器在交流電源輸入端的特點 :
A.若電網(wǎng)三次諧波和干擾信號比較嚴重，采用隔離變壓器，可以去掉三次諧波和減少干擾信號。
B.采用隔離變壓器可以產(chǎn)生新的中性線，避免由于電網(wǎng)中性線不良造成設(shè)備運行不正常。
C.非線性負載引起的電流波形畸變(如三次諧波)可被隔離而不污染電網(wǎng)。
隔離變壓器在交流電源輸出端的特點：
A.防止非線性負載的電流畸變影響到交流電源的正常工作及對電網(wǎng)產(chǎn)生污染，起到凈化電網(wǎng)的作用。
B.在隔離變壓器輸入端采樣 , 使得非線性負載電流的畸變不影響取樣的準確性，得到能反應(yīng)實際情況的控制信號。
C.若負載不平衡，也不影響穩(wěn)壓電源的正常工作。
D.利用 DC/DC 轉(zhuǎn)換器消除高頻瞬態(tài)干擾。
基于STM32的Keil、IAR仿真打印輸出
CMSIS RTOS API，內(nèi)核通用API接口
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