3.2 变压器的基本常识
3.2.1 变压器的国标型号规定
普通低频变压器型号的名称通常由三部分组成,其示意图如图3-16所示。
图3-16 低频变压器型号的组成
第一部分:主称,用字母表示;
第二部分:功率,用数字表示,单位用伏·安(V·A)表示;
第三部分:序号,用数字表示。
变压器型号中主称部分字母所表示的含义如表3-1所示。
表3-1 变压器型号中主称部分字母所表示的含义
3.2.2 变压器的主要技术参数
变压器的主要技术指标较多,常有变压比、额定功率、效率、额定电压、空载电流及绝缘电阻等。
(1)变压比
变压比是变压器初级电压(或阻抗)与次级电压(或阻抗)的比值。通常变压比直接标出电压变换值,如220V/10V;变阻比则以比值表示,如3:1表示初次级阻抗比为3:1。
(2)额定功率
额定功率是变压器在指定频率和电压下能长期连续工作,而不超过规定温升时次级输出的功率,用伏安表示,习惯称瓦或千瓦。电子产品中变压器功率一般都在数百瓦以下。
(3)效率
效率是输出功率与输入功率之比。一般变压器的效率与设计参数、材料、制造工艺及功率有关。通常20W以下的变压器效率约为70%~80%,而100W以上变压器可达95%以上。
(4)额定电压
额定电压是指在变压器的初级线圈上所允许施加的电压,正常工作时变压器初级绕组上施加的电压不得大于规定值。
(5)空载电流
变压器在工作电压下次级空载或开路时,初级线圈流过的电流称为空载电流。一般不超过额定电流的10%,设计、制作良好的变压器空载电流可小于5%。空载电流大的变压器损耗大、效率低。
(6)绝缘电阻
表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。
3.2.3 变压器的分类及识别
变压器按工作频率可分为低频变压器、中频变压器和高频变压器;按磁芯材料不同,可分为高频、低频和整体磁芯三种。
(1)低频变压器
低频变压器用来传输信号电压和信号功率,还可实现电路之间的阻抗匹配,对直流电具有隔离作用。低频变压器又可分为音频变压器和电源变压器两种;音频变压器又分为级间耦合变压器、输入变压器和输出变压器,外形均与电源变压器相似。音频变压器的主要作用是实现阻抗变换、耦合信号以及将信号倒相等。常见的低频变压器外形如图3-17所示。
图3-17 常见的低频变压器外形
(2)中频变压器
中频变压器俗称中周,是超外差式收音机和电视机中的重要组件。中周的磁芯是用具有高频或低频特性的磁性材料制成,低频磁芯用于调幅收音机,高频磁芯用于电视机和调频收音机。不同规格、不同型号的中频变压器不能直接互换使用。常见中频变压器外形如图3-18所示。
图3-18 常见中频变压器外形
(3)高频变压器
高频变压器可分为耦合线圈和调谐线圈两大类。耦合线圈主要作用是连接两部分电路的信号传输,即前级信号通过它送至后级电路;调谐线圈与电容可组成串、并联谐振回路,用于选频电路等。天线线圈、振荡线圈等是高频线圈。开关电源变压器由于工作频率通常在几十千赫兹,也属于高频变压器。常见高频变压器外形如图3-19所示。
图3-19 常见高频变压器外形
(4)开关变压器
开关稳压电源电路中使用的开关变压器,属于脉冲电路用振荡变压器。其主要作用是向负载电路提供能量(即为整机各电路提供工作电压),实现输入、输出电路之间的隔离。
开关变压器二次(次级)侧有多组电能释放绕组,可产生多路脉冲电压,经整流、滤波后供给后级各有关电路。开关变压器的外形结构如图3-20所示。
图3-20 开关变压器的外形结构
(5)自耦变压器
自耦变压器的绕组为有抽头的一组线圈,其输入端和输出端之间有电的直接联系,不能隔离为两个独立部分。自耦变压器的外形结构及符号图如图3-21所示。
图3-21 自耦变压器的外形结构及符号图
(6)隔离变压器
隔离变压器的主要作用是隔离电源、切断干扰源的耦合通路和传输通道,其一次、二次绕组的匝数比(即变压比)等于1。
电源隔离变压器是具有“安全隔离”作用的1:1电源变压器,一般作为彩色电视机的维修设备。电源隔离变压器的外形结构如图3-22所示。
图3-22 电源隔离变压器的外形结构
3.2.4 变压器的图形符号与标号
在电路原理图中,变压器通常用字母“T”表示,常见变压器在电路原理图中的符号如图3-23所示。其中有黑点的一端表示变压器绕组的同名端。
图3-23 常见变压器在电路原理图中的符号
变压器在电路原理图中及印制板图中的标号如图3-24所示。
图3-24 变压器在电路原理图中及印制板图中的标号