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变压器 - 结构

变压器由铁芯和绕组组成,有时还要加屏蔽。铁芯是变压器磁路的主体,它的结构形式有芯式及壳式两类。芯式铁芯的优点是散热面积大,适用于较大功率;采用双绕组芯式铁芯时,外界磁场的干扰电势可互相抵消,因此这种结构适用于低电平输入变压器。壳式的优点是结构简单,但体积较大,一般用于小功率电源变压器。环形(属芯式)和盒形(属壳式)磁路无空气隙,所以漏磁小,受外界干扰也小,更适用于较高频率。
绕组由漆包线和绝缘材料构成,应具有足够的抗电强度及耐热性。绕法有一般、交叉、分段、环形绕法等。适当选择绕法可降低分布电容和减小漏感。
类型和应用 电子电路中应用的变压器类型很多,根据频率区分有电源变压器、音频变压器和脉冲变压器。
电源变压器  用于各种电子设备和仪器。初级接入电源,次级可有多个输出不同电压的绕组。
音频变压器  主要作级间耦合、阻抗匹配和功率传输等。音频变压器包括话筒变压器、输入及输出变压器、级间变压器、隔离变压器等。这种变压器的频率响应好,对工作于音频低端的主电感量要大;工作于音频高端的漏感量和分布电容要小。可选择导磁率较高的磁芯和采用分段和交叉绕法等措施来实现。
脉冲变压器  用于计算机、雷达、电视等的脉冲电路中。主要用作脉冲电压幅度变换、阻抗匹配、脉冲功率输出等。当输入为矩形脉冲时,漏感和分布电容将影响脉冲前沿抖动,而分布电容和初级电感量有可能在后沿引起振荡;如脉冲宽度较大,则主电感量的大小将是主要的影响因素。为此,要想从次级获得小失真和最低功耗的脉冲输出,对铁芯的选择和绕组结构的要求都应比音频变压器严格,脉冲重复频率越高,要求也越严。
变压器的发展方向是:采用质量更高的磁性材料,如更薄的晶粒取向硅钢带材、超高导磁率的镍铁合金等;进一步改革结构以提高脉冲变压器单位体积内的输出功率和使用频率上限;采用耐更高温、绝缘性能更为优良的导线等。
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