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我们每天接触到的电子产品都会用到很多磁芯元件,其中就包括开关变压器,它是开关电源的心脏。当今的电子产品对超紧凑、超薄外观的要求越来越严格。高频开关电源作为这些电子产品的核心能源,具有效率高、温度好、体积小的优点。因此,很多电子产品都是高频开关电源。作为电子行业的从业者,我们需要了解开关电源中的变压器。
变压器是利用电磁感应原理传输电流的装置,其主要部件包括初级线圈、次级线圈和铁芯。
在电子领域,变压器最常用于电源中,用于电压转换和隔离。
:变压器分为升压型和降压型两种。大多数开关电源都是降压型。此类电子产品通常用于台式机电源、笔记本电脑适配器、手机充电器、电视电源、电饭锅、冰箱、电磁炉电源等。这些是经过整流桥和大电容整流的交流输入。滤波以获得高压直流电。
:升压一般用在逆变电源和DC-DC线路中。有应急电源,可将蓄电池12V转换为220V输出供电。
:高频开关变压器绝缘是保证电气设备安全的安全法规要求。交流输入时,开关变压器需要保持安全距离,以隔离初级交流输入和次级电源。变压器的初级绕组用绝缘胶带绝缘,框架的初级侧和次级侧之间流过交流电流。它穿过人体并与大地形成回路,对人体产生导电危害。变压器有高压测试,通常需要3KV。
原、副线圈电流关系如下:
当变压器带负载工作时,次级线圈电流的变化引起初级线圈电流的相应变化。磁势平衡原理表明,初级和次级线圈中的电流与线圈的匝数成反比,匝数较多的一侧电流较小,匝数较少的一侧电流较小。电流会增大。
表示为初级线圈电流/次级线圈电流=次级线圈匝数/初级线圈匝数。
变压器线圈材料包括漆包线、三层绝缘线、铜箔、铜板。漆包线一般采用多芯线,其优点是避免了铜线的集肤效应,但采用多芯线可能会产生噪声。三层绝缘线用于安全距离不够或骨架面积较小的变压器。大功率变压器使用铜箔或铜板。
通过改变线圈绕制方法可以改善变压器EMI。线圈绕组和屏蔽对于EMI 非常重要,尤其是在低功率反激式电源中。线圈的绕制方式影响变压器的漏感和寄生电容,进而影响变压器的损耗。
低频变压器与高频变压器的区别:
使用频率
根据变压器的工作频率,一般可分为低频变压器和高频变压器。例如,日常生活中,电源频率的交流电的频率称为工作在该频率的变压器。低频变压器、高频变压器工作频率可达数十KHz至数百KHz。对于相同输出功率的低频变压器和高频变压器来说,高频变压器的体积远小于低频变压器的体积。变压器是电源电路中比较大的元件,需要使用高频变压器才能既保证输出功率又保证小型化,所以开关电源中都采用高频变压器。
工作原理
高频变压器和低频变压器的工作原理是相同的,但在制造材料方面,低频变压器的铁芯是不同的。高频变压器的铁芯采用高频磁性材料,由多块硅钢片叠压而成。
传输信号
在直流稳压电源电路中,低频变压器传输正弦信号。在开关电源电路中,高频变压器传输高频脉冲方波信号。
概述:变压器的主要功能包括电压变换、绝缘、稳压(磁饱和变压器)等。变压器几乎应用于所有电子产品中,是必不可少的部件。其原理简单,变压器绕制工艺根据不同的使用场合和不同的应用有不同的要求。
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