使用高频开关电源为什么能够减小变压器的体积

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-01
高频变压器作用有哪些呢?开关电源中为啥要用到高频变压器

高频变压器是工作频率超过中频(10kHz)的电源变压器,主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器,也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按工作频率高低,可分为几个档次:10kHz- 50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。传送功率比较大的情况下,功率器件一般采用 IGBT,由于IGBT存在关断电流拖尾现象,所以工作频率比较低;传送功率比较小的,可以采用MOSFET,工作频率就比较高。在 民熔电气 上每天都能看到电气分享,民熔集团 的变频器质量也好,我个人稍微懂一些电气的, 民熔电气 对电气小白和入门帮助都挺大,可以查查 民熔电气集团 的
高频变压器的主要作用就是能量的传递或能量的储存,这要看开关电源的工作模式。正激式是作能量传递,反激式是作能量的储存及传递。用高频变压器可减小空间(变压器体积小),提高工作效率。

有两个方面:高频变压器的体积小;因为高频,所以能够用在开关频率较高的电路中,减小输出电压纹波。
当然首先是伴随着电力电子器件的开关频率的提高,才有可能出现的变压器的高频化,否则无从谈起。
1、变压器的最最重要的作用的传递能量,当然还有隔离和变比之类的作用。
就拿传递能量来说,举个列子,一只老鼠和一只大象搬运东西,大象虽然运得多,但是速度慢,而老鼠最然运得少,但是速度快,所以同样多的东西,只要速度够快,体积小点同样可以完成。这就是变压器高频化可以减小变压器体积的原因。(这个例子是我们的电源老师讲变压器时讲给我们的)。
2、因为高频化,就是开关频率高,这样就可以使开关电源的输出纹波小。这也举个例子:用一个多边形去逼近一个圆,它的边数越多,越能够逼近一个圆,所以开关频率越高,输出波形就越平滑。
希望我的解释能够对你有用,呵呵!

你可以想象一下:

不管是工频变压器,还是高频变压器,它们的工作过程其实可以把它看作是给负载补充电能,充电的这么一个过程.因为它们的过程就是电能转化为线圈的电磁能,再转化为电能的过程.

用普通变压器其工作频率为50HZ

这就相当于一秒内给负载充电的次数为100次.(全波整流方式)

而如果用高频变压器,其工作频率有几十千赫,甚至几百千赫.这就相当于它一秒钟内给负载充电几十千次几百千次.

自然的用于存储在变压器上的能量要求就很小了,自然体积就可做得很小了.

开关电源的能量输出不是完全靠电磁转换得来的,其很大部分是将原来的电源波形进行占空比调整后滤波获得,因此,其能量转换一部分是电磁转换,另一部分是电的直接转换,所以变压器可以较小。这里变压器可以看作是一个电感。

变压器可以看作一个大电感器.电感的感抗与频率成正比.高频开关电源工作在几十千赫,所以同样电压下.变压器娆组的圈数就少很多,所以体积要比低频变压器小很多.

当输入电压为正弦波时,U=4.44fNBS,当频率f提高时,可减小N、S参数值,从而减小了变压器的体积和重量。

通过变压器时频率变高
变压器铁心不必太大

  • 高频变压器的详细工作原理
    答:铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。在高频变压器设计时,变压器的漏感和分布电容必须减至最小,因为开关电源中高频变压器传输的是高频脉冲方波信号。
  • 为何开关电源要将直流升频后给变压器变压,变压和频率有什么关系什么公式...
    答:铁芯或磁芯的材料对磁场强度都有一个饱和限制。而我们知道,同样振幅交变的信号,频率越高,其“变化率的振幅”越大。而线圈的感生电压,与“变化率”正比。所以,同样的“磁通量”振幅,频率越高,其线圈每匝感生电压的振幅也越高。每匝电压高了,同样的总电压,匝数可以减小。或者,同样的电压振幅...
  • 用开关电源使直流电变压
    答:DC-DC模块还要考虑体积和功率问题,输出电流一定要够大,比如笔记本用可能需要4A的输出电流容量,还有就是这些模块内部电路的结构及其可靠性需要考证。保护电路或保险丝一定要有的。DC24V-DC19V其实可以用三端稳压器来实现,比如用LM317加个大功率管扩大电流容量。因为开关电源的效率一般约85%,而模拟方式...
  • 开关电源原理
    答:开关电源实质就是一个振荡电路,这种转换电能的方式,不仅应用在电源电路,在其它的电路应用也很普遍,如液晶显示器的背光电路、日光灯等。开关电源与变压器相比具有效率高、稳性好、体积小等优点,缺点是功率相对较小,而且会对电路产生高频干扰,变压器反馈式振荡电路,能产生有规律的脉冲电流或电压的电路...
  • 高频变压器有哪些用处
    答:高频变压器有什么用处呢?用途:1、提高转换效率,使用高频变压器的电源, 由于电源管工作在瞬间导通-截止的状态,也就是一开一关不停转换的状态,因此我们称之“开关电源”。比传统铁芯变压器损耗低30%左右。遗憾的是故障率相对要高一些。2、可以对高频脉冲进行变压,普通变压器铁芯没有铁氧体磁芯的导...
  • 高频变压器作用有哪些?听说开关电源更适合用高频变压器,这是...
    答:高频变压器的作用:1、可以对高频脉冲进行变压,普通变压器铁芯没有铁氧体磁辛的导磁率高。2、提高转换率,使用高频变压器的电源,由于电源管工作在瞬间导通截止的状态,比传统铁芯变压器损耗低30%左右。高频变压器除了能够在一个系统里占有显著百分比的重景和空间外,另一方面在可靠性方面,它亦是衡量因...
  • 充电器或变压插头里面是什么东东?为什么电压会变低呢?
    答:里边是个小功率的变压器。在铁芯绕了两个线圈而已,一个匝数多,一个匝数少,匝数多的接市电,匝数少的一边会输出一个底电压
  • ...都是用铁心的感应线圈变压,现在的都是开关电源变压.请问开关电源...
    答:开关型电源的一个主要特点是在AC端利用高压MOSFET或其他高速开关器件对电压信号进行斩波,变成一个频率更高的信号,这样有助于减小变压器尺寸同时还可以提供高效率的可变电压输出。这种电源的概念从20世纪30年代就有人提出了,到了60年代以后出现了晶体管,可以很方便的实现高速开关,才开始真正普及起来。
  • 为什么电源板上要放高频变压器,原理是什么?求答案
    答:高频变压器是作为开关电源最主要的组成部分。开关电源一般采用半桥式功率转换电路,工作时两个开关三极管轮流导通来产生100kHz的高频脉冲波,然后通过高频变压器进行降压,输出低电压的交流电,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。典型的半桥式变压电路中最为显眼的是三只高频变压器:主变...