我们于上一篇文章里,讨论了依照铁芯材料、几何形状以及电压等级对变压器进行的分类,变压器还能够据其应用以及用途来分类,咱们先探讨两大类用例,即用于电气领域的变压器,还有用于电子领域的变压器。
电气领域使用的变压器按用途分类如下:
在电子领域,变压器按其工作频率范围分类如下:
有用于降低60Hz公用事业线路中线路电压的电源变压器,这些变压器有着各种尺寸形状以及绕组比,它们能大到像一个房间,也能小到如一个魔方,具体是依据它们的使用场所而定,场所范围从发电厂和高压电线一直到电器的电源部分,电源变压器是用来把交流电压(通常是降压)从电源线转换到电路的,或者是从电源线的一部分转换到另一部分,这些变压器通常是以次级线圈的最大电压和电流容量作为特征的。
那些变压器里最大号的被投放于发电厂高中物理变压器专题,对因负载所耗电线电阻与功率致使的能量损失,工程师毫无办法,所以,他们能够抉择借传输线去输送高压电力,鉴于电压越高电流越低,电力传输期间的能量损失得以最小化,发电厂的电力变压器得把大电流低压转变成小电流高压交流电,拥有更大电力变压器的高能发电厂,能够借输电线路去传输高达的电力。常用于中型的电力变压器,其额定功率一般是在50至这个范围,然而,被本地发电站所运用的小型电力变压器,它的额定功率通常处于500至之间。
配电变压器比电力变压器小,这些设计具备最大的电源效率,它们每天24小时维持负载,这种电力变压器能直接连到消费者处,也能连到配电网络高中物理变压器专题,多数电力变压器有三相配置,一些小型电力变压器或许有单相配置,三相电源变压器造价高,不过和单相变压器比功率效率更高。
变压器用于传输网络,存在不同点,高压线携带 KV 或 MV 电压,其不能直接提供给消费者,需部署电力变压器,通过电力变压器降低这些电压,进而用于降低分支点处的电压,降低后的电压继续在网络内降低,最后,交流电压经配电变压器降压为三相 230V 或 120V 有效值供给用电端。
小型电源变压器被用于电器的电源部分,它把交流电源进一步降低电压至5V至50V的低压范围。大多数消费类电器运行时需要5V至12V的电压,以此来实现最小的电流消耗。不同的电力变压器具备多种结构,有着多种配置,还有多种尺寸。
自耦变压器
有一种电源变压器,它叫自耦变压器,它在公共线圈之上具备初级与次级,初级与次级处于同一个线圈,而且二者方向是相同的,通过对次级分接位置予以改变,进而达成对电压的改变。
单相和三相变压器
电源变压器能够具备单相或者三相的配置,单相变压器存在一对初级以及次级绕组,这些变压器常常被应用于电器当中,它们会以恒定的频率去转换电压电平。

三相变压器,有三对相互连接着的,初级以及次级绕组。其用于发电、输电,还有配电时,和单相变压器比起来,这些变压器具备成本效益。三相变压器的,初级和次级线圈,能够有各种各样的,星形以及三角形连接的组合,像初级绕组与次级绕组分别有,星 - 星、星 - 三角、三角 - 三角,又或者三角 - 星形连接。

典型三相变压器的示意图(图片来源:Quora)
配电变压器
存在一种用于配电网络的设备,那是配电变压器,它具备将输电线路电压降低的功能,降低后的电压为工业用 33KV 以下以及民用用 230 - 440V 以下。这些配电变压器通常被应用在配电网络的末端,呈现为柱式变压器,也有可能是配电端的垫片式或者地下变压器。它们具有体积小的特点,并非总是处于满载状态,绝缘方式存在干式或液浸式两种。它们能够向消费者端提供单相或者三相主电源。这些变压器成本较为低廉,其设计功率效率处于 50%至 70%的范围。
测量/互感器 互感器
有用于测量高值电流以及电压的器件,其会与低量程测量仪器一同作为精确的比率互感器来使用。这些变压器能够把高电压或者电流转变为低电压或者电流,且会按照精确的比例转化成低电压或者电流,从而能够借助典型的电流表、电压表或者瓦特表去进行测量。这些器件既可能是应当和电流表一块使用的电流互感器,又可能是应当和交流电压表一块使用的电压互感器。

有着两个极性标记约定显示的,是一个比例为120比120的仪器隔离变压器,(图片来源:维基百科)。
这些从本质方面来讲是隔离变压器,其能够把电源线跟测量仪器进行安全隔离,电源线电压经由高匝数比被准确降低至较低电压,目的是让典型的测量仪器能够轻松测量此电压,电流互感器以串联方式连接到供电线路用于测量电流,电源线电流的测量方式是激励电流与次级电流的总和再乘上匝数比,精度不高的电流互感器也被当作保护变压器使用。
为了对高值电压予以测量,电压互感器,或者电压互感器的初级,被连接至电源线,电源线的电压,在次级被降低至安全限值。电压互感器能够是电磁式的,也能够是电容式的,还能够是光学式的。电磁型属于简单的线绕降压变压器,电容型运用电容分压器,光学型采用光电元件。
脉冲变压器
安装在PCB上的小型变压器是脉冲变压器,它被用于电子设备里,目的是生成固定幅度的脉冲,这些变压器隔离数字负载电路,还向其提供恒定幅度的脉冲。
音频变压器

将电子领域里所用的变压器,依据工作频率范围来分类,这样做更为合适。处于20 Hz至20 kHz频率范围内工作的电子变压器,被归入音频变压器的类别。这些一般是小型公用变压器,有着类似于典型的60 Hz公用变压器的叠层EI铁芯。它们能够是升压变压器贝语网校,也能够是降压变压器。音频变压器主要用于阻抗匹配,目的是提供几乎为零的电抗。音频变压器之中能够存在多个初级和次级线圈,这些线圈能够是分离的,也能够是中心抽头的。
中频变压器
调谐中频信号会用到中频变压器。具备高磁导率铁氧体磁芯的这些,属于屏蔽变压器。
射频变压器
被用于射频的电子变压器称作射频变压器,这些能够是绕线变压器,像公用事业变压器那般,还能够是传输线变压器,最为常见的是有着环形粉末铁芯的线绕变压器,空心射频变压器被用于大功率应用,铁粉芯变压器具备高磁导率以及自屏蔽性,然而空芯变压器虽说有着显著的EMI,但其能效更高,这些变压器也被叫做宽带变压器,用于3MHz至30MHz的频率范围,在更高频率时,会使用传输线变压器当作四分之一波天线。这些可能是平行线或同轴电缆。
变压器的应用
变压器,在电气以及电子领域被广泛运用,于电气领域,其常常被用于电厂与配电网这样场所的交流电压降低之用途,或者是用于测量方面,在电子产品范畴内,变压器有着诸多应用,像是电压的升高或者降低,阻抗的匹配,脉冲的生成,耦合以及隔离等情况。
一般而言,在电子领域当中被使用的变压器,常常会印有着初级电压它的规格,以及次级电压的规格,还有额定功率等诸多规格。通常状况下呢,配色方案能够去识别初级线圈的引线,也能够识别次级绕组的引线,还能够识别中心抽头的引线。
活动 12
关于变形金刚那就好了。当下,您已然对变压器的工作原理以及规格相当熟悉了,已然到了该试试一些电路的时候了。去获取电路图,以亲身感受一些运用变压器的爱好电路,像是半波整流器,像是全波整流器,像是12V或者9V对称台式电源,像是音频功率放大器以及前置放大器。去排查这些电路里所用到变压器的作用及其所需规格。
活动 13
准备一些依照部件号的脉冲发生变压器的清单,下载并且检查它们的数据表,从其数据表之中找出在其应用里有用的重要电气特性。
