高频变压器可以在低频下使用吗? 首先我们要先了解到,高频变压器特指的是开关电源变压器,而不是工频变压器50~60Hz工作频率)。 开关电源变压器通常工作频率在20K~200K Hz范围,开关电源变压器的电感量也是非常的小,100微亨到1毫亨之间。 但是工频变压器感量至少亨利(1000uH微亨=1mH毫亨;1000mH毫亨=1H亨利;)级以上。 根据阻*原理,在相同的电感下、相同的电压下,工作频率越高它的感*越大、电流越小;工作频率越低感*就越小,电流变得非常大而近似短路。
一般指连接交流电源的线圈称之为「一次线圈」(Primary coil);而跨于此线圈的电压称之为「一次电压.」。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压,是由一次线圈与二次线圈问的「匝数比」所决定的。因此,变压器区分为升压与降i压变压器两种。
大部份的变压器均有固定的铁芯,其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性,大部份磁通量局限在铁芯里,因此,两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中,线圈与铁芯二者间紧密地结合,其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。
高频变压器是作为开关电源主要的组成部分。开关电源中的拓扑结构有很多。比如半桥式功率转换电路,工作时两个开关三*管轮流导通来产生100kHz的高频脉冲波,然后通过高频变压器进行变压,输出交流电,高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则决定了输出电压的多少。
高频变压器的直流损耗是由线圈的铜损耗造成的。为提率,应尽量选择较粗的导线,并取电流密度J=4~10A/mm2。
高频变压器的交流损耗是由高频电流的趋肤效应以及磁芯的损耗引起的。高频电流通过导线时总是趋向于从表面流过,这会使导线的有效流通面积减小,并使导线的交流等效阻*远高于铜电阻。高频电流对导体的穿透能力与开关频率的平方根成反比,为减小交流铜阻*,导线半径不得超过高频电流可达深度的2倍。可供选用的导线线径与开关频率的关系曲线 。举例说明,当f=100kHz时,导线直径理论上可取φ0.4mm。但 减小趋肤效应,LED灯高频变压器,更细的导线多股并绕,而不用一根粗导线绕制。
开关电源为什么要选择用高频变压器 高频变压器的体积小;因为高频,所以能够用在开关电源变压器较高的电路中,减小输出电压纹波。 当然首先是伴随着电力电子器件开关频率的提高,才有可能出现的变压器的高频化,否则无从谈起。