一文了解电源变压器的工作原理/功能及损耗

电源变压器的工作原理

关于电源变压器，它是一种输出和输入共用一组线圈的特殊变压器。升压和降压用不同的抽头来实现。比共用线圈少的部分抽头电压就降低。比共用线圈多的部分抽头电压就升高。电源变压器的工作原理就是运用电磁感应原理。将我们用的交流电通过线圈N产生一个磁场，在线圈N的旁边有一个线圈M，由于线圈N产生的磁场不是不变的，而是根据电流的变化产生相应的变化。磁场的变化引起了线圈M中产生了相应的电流，其中的频率会根据线圈N和线圈M的匝数比的不同而相应的改变线圈M的频率。当然现在有很多电源变压器开始变为单线圈的了（叫做自耦变压器），其中的原理基本是相同的。

自耦变压器是只有一个绕组的变压器，当作为降压变压器使用时，从绕组中抽出一部分线匝作为二次绕组；当作为升压变压器使用时，外施电压只加在绕组的—部分线匝上。通常把同时属于一次和二次的那部分绕组称为公共绕组，自耦变压器的其余部分称为串联绕组，同容量的自耦变压器与普通变压器相比，不但尺寸小，而且效率高，并且变压器容量越大，电压越高。这个优点就越加突出。因此随着电力系统的发展、电压等级的提高和输送容量的增大，自藕变压器由于其容量大、损耗小、造价低而得到广泛应用。

电源变压器的功能

电源变压器除了体积较小外，在电力变压器与电子变压器二者之间，并没有明确的分界线。一般提供60Hz电力网络之电源均非常庞大，它可能是涵盖有半个洲地区那般大的容量。电子装置的电力限制，通常受限于整流、放大，与系统其它组件的能力，其中有些部份属放大电力者，但如与电力系统发电能力相比较，它仍然归属于小电力之范围。各种电子装备常用到变压器，理由是：提供各种电压阶层确保系统正常操作；提供系统中以不同电位操作部份得以电气隔离；对交流电流提供高阻抗，但对直流则提供低的阻抗；在不同的电位下，维持或修饰波形与频率响应。

电源变压器的损耗

在电源电压器当中，当电流通过初级的线圈的时候就会产生一定的热量，（线圈所产生的磁通在铁芯流动，因为铁芯本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流，好像p一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁芯发热电源变压器的温升增加。）更多的能量损耗在产生的“涡流”，这就是术语当中的“铁损”。另外，当我们的电源变压器里面运用了大量的铜线，电流经过的时候就会产生大量的热量，这是我们所说的“铜损”。电源变压器主要的热源就是“铜损”和“铁损”，也是这两种现象使得电源变压器损耗的功率变多。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。　由于电源变压器存在着铁损与铜损，所以它的输出功率永远小于输入功率，为此我们引入了一个效率的参数来对此进行描述，η=输出功率/输入功率。