變壓器“變壓”和“變流”說明
變壓器可以改變交流電壓的大小,也可以改變交流電流的大小。
改變交流電壓
變壓器既可以升高交流電壓,也能降低交流電壓。在忽略電能損耗的情況下,變 壓器電壓U、二次電壓U2與燒組匝數(shù)N、二次燒組匝數(shù)的關(guān)系為:
n稱為匝數(shù)比或電壓比,由上面的式子可知如下幾點。
①當(dāng)二次繞組匝數(shù)N多于繞組的匝數(shù)N時,二次電壓U2就會高于電壓U1。當(dāng)n=小于1時,變壓器可以提升交流電壓,故電壓比n小于1的變壓器稱為升壓變壓器。
②當(dāng)二次繞組匝數(shù)N少于繞組的匝數(shù)N時,變壓器能降低交流電壓,故n>1的變壓器稱為降壓變壓器。
③當(dāng)二次繞組匝數(shù)N與繞組的匝數(shù)N相等時,變壓器不會改變交流電壓的大小,即電壓U與二次電壓U相等。這種變壓器雖然不能改變電壓大小,但能對、二次電路進(jìn)行電氣隔離,故n=1的變壓器常用作隔離變壓器。
改變交流電流
變壓器不但能改變交流電壓的大小,還能改變交流電流的大小。由于變壓器對電能損耗很少,可忽略不計,故變壓器的輸入功率P與輸出功率P2相等,即:
從上面式子可知,變壓器的、二次電壓與一、二次電流成反比,若提升了二次電壓,就會使二次電流減小,降低二次電壓,二次電流會增大。
綜上所述,對于變壓器來說,匝數(shù)越多的線圈兩端電壓越高,流過的電流越小。列如,某個電源變壓器上標(biāo)注“輸入電壓220V,輸出電壓6V”,那么該變壓器的一、次繞組匝數(shù)比n=220/6=110/3≈37,當(dāng)將該變壓器接在電路中時,二次繞組流出的電是繞組流入電流的37倍。
變壓器阻抗變換功能說明
阻抗變換原理
根據(jù)功率傳輸定理可知:負(fù)載要從信號源獲得功率的條件是負(fù)載的電阻(阻抗)與信號源的內(nèi)阻相等。負(fù)載的電阻與信號源的內(nèi)阻相等又稱兩者阻抗匹配。但很多電路的負(fù)載阻抗與信號源的內(nèi)阻并不相等,這種情況下可采用變壓器進(jìn)行阻抗變換,同樣可實現(xiàn)功率傳輸。
下面以圖3—16所示的電路為例來說明變壓器的阻抗變換原理。
在圖3—16(a)中,要負(fù)載從 信號源中獲得功率,需讓負(fù)載Z 載的阻抗Z與信號源內(nèi)阻R相等,即Z=R,這里的負(fù)載可以是一個 元件,也可以是一個電路,它的阻抗可以用Z=表示?,F(xiàn)假設(shè)使用變壓器 負(fù)載是圖3—16(b)虛線框內(nèi)由變壓器和電阻組成的電路,該負(fù)載的可得到下式
即從上式可以看出,變壓器與電阻組成電路的總阻抗Z是電阻阻抗Z的n2倍,即Z=n2ZL。如果讓總阻抗Z等于信號源的內(nèi)阻R,變壓器和電阻組成的電路就能從信號源獲得功率,又因為變壓器不消耗功率,所以功率全傳送給真正負(fù)載(電阻),達(dá)到功率傳送目的。由此可以看出:通過變壓器的阻抗變換作用,真正負(fù)載的阻抗不需與信號源內(nèi)阻相等,同樣能實現(xiàn)功率的傳輸。