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[逆变器]

5分钟看明白高频变压器和低频变压器

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变压器工作频率的高、中、低划分有一个通行的说法,即工作频率50Hz或60Hz叫工频,或者在它以下的叫低频;60Hz至20kHz叫中频;20kHz以上叫高频。为什么选20kHz为界限?因为,20kHz是声频上限,超过它就听不见可闻噪声。所以,工作频率超过20kHz,从20kHz起到MHz级、GHz级是高频。

低频变压器
我们日常生活中使用的电的频率是50Hz,我们称之为低频交流电。如果变压器在这个频率下工作,我们称之为变压器低频变压器,也叫工频变压器、直流变压器。
这种变压器体积大,效率低。铁芯用绝缘硅钢片叠放,初级线圈用漆包线绕制。初级电压与它们的匝数成正比。
高频变压器
高频变压器一般工作频率高于20kHz,由于其频率高,传统的铁芯变压器的磁芯和绕组的损耗就会相对较高,导致效率低下,功率损耗很大,同时由于磁芯的饱和特性,频率越高,铁芯的容量就会越小,产生越来越大的热量,进一步影响变压器的效率。
因此,高频变压器使用高导磁材料 (如氧化锌) 来作为磁芯,这种材料能够在高频下呈现出良好的电性能力,让变压器的效率得以提高。
同时,高频变压器的绕组采用细导线,使得能够承受更高的电流,并且相互之间的耦合能够减少。
两者的不同之处
和低频变压器各有不同,高频变压器工作在高频当中,可以起到换能的功效。众所周知,磁场的频率高,硅钢片中会产生涡旋,高频变压器铁芯和低频变压器也有区别,高频变压器主要采用“高频铁氧体”为磁芯。
低频变压器与高频变压器工作原理是一样的,不论工作频率高低,都是通过电磁感应来传输能量的,由于高频和低频的频率不同,高频的只能用在频率高并且激励源频率与变压器频率相匹配的电路中,而低频的则相反,不能混用,即使高频的如果频率不匹配的话一般是不能用的。
如果变压器传输一定的能量,工作频率高,在一定时间内传输能量的次数多,每一次传输的能量可以少,则变压器用的材料少,结构尺寸小,因此一般的高频变压器,线圈匝数比较少,尺寸可以做的非常小,低频变压器线圈匝数比较多。
变压器传送一定的能量,假如输出功率非常高,那么在一定时间内、传送能量的频次就会增加。传送的能量降低的话,那么变压器应用的材料,也会随之降低,那样变压器的结构尺寸也就减小了。
明白了以上原理,也就不难理解,为何高频变压器线圈匝数很少,变压器的尺寸也很小,可是低频变压器线圈匝数则较多。
假如高频变压器与低频变压器功率相同,高频变压器的体积非常小,只有低频变压器的10%。低频变压器必须进行保护,降低u值,必须采用硅钢片制做,可是效率并不好,较为可行的方法就是,将低频变压器的体积做大,这样才便于排热。

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