2020/02/18
技術文章
新手上路之 - 什麼是變壓器?

變壓器是應用法拉第電磁感應定律將電壓加以升高或降低的裝置。

這位帥哥 麥可.法拉第 在1831年發明了一個電感環,是世界上最早的變壓器,但他並沒有將這個變壓器用作實際用途,一直到1886年間才由美國西屋的工程師正式應用在商業用途。

(麥可.法拉第)

 

變壓器實際工作方式如下圖,由一次繞組供電之後,電流經過繞組線圈產生磁力,中間的鐵芯感應磁力(磁通)後,再由二次繞組的線圈感應而產生電壓,然後輸出給後端負載的電器。

(圖片取自維基百科)

 

由於輸入的電是交流電,所以輸出的電也是交流電,且交流電的頻率和輸入的相同,例如台灣的交流電頻率是110V/60Hz,若使用的變壓器是110V12V,則輸出的電壓是12V/60Hz

變壓器並沒有改變頻率或穩定電壓的功能,改變頻率會使用變頻器,而要穩壓則應使用穩壓器。

       --- 以上科普結束 ---

 

變壓器小學堂為服務廣大的觀眾,所以在文章裡不會出現蝌蚪般的公式,也不會用太深的專業術語,以方便讀者們能對變壓器有一個初步的瞭解。小編接下來都會用簡單的以白話文來舉例。

 

假設今天從日本買了一台Paxxxxnic吹風機回家,很高興的直接找個萬用插頭插上,您猜結果如何?答案是有可能不會動,有些設計差的電器可能還會燒掉。因為日本的電壓是100V(伏特),而台灣的電壓是110V(伏特),相差太多電器就無法使用 (有些設計好的日本電器也許可以工作,但小編建議千萬不要賭人品,尤其是從來沒中過發票和樂透的朋友)。這時候就需要一台110V(伏特)100V(伏特)的降壓變壓器來幫忙。將牆壁上的插座電源接到變壓器的輸入端,再把輸出端插上吹風機,就可以快樂的享受負離子吹過秀髮的感覺。

 

(圖片來自官網,小編家沒有賣吹風機,有需要的人請自行購買)

 

不過有一點要特別注意,一般吹風機是1400W~1800W的高耗能產品,萬一這顆變壓器的總容量(額定功率)只有1000W (或VA),可是很容易造成燒毀的。所以使用前除了看清楚變壓器標示的輸入和輸出電壓及電流是否符合之外,還要仔細看標示的最大額定容量(功率),一定要大於後端接上的所有電器用品加起來的總消耗量(功率),不然變壓器起火可是會嚇死人的!

 

寫到這裡小編特地去google了一下,XX拍賣有在賣的幾款號稱2000W110V100V變壓器 (有左右彩色外殼還附2個提把的那種),就體積來看應該是不合格。甚至還在其中一家的產品說明找到這句:標示1000W的變壓器,安全可提供的功率(W)=1000X0.8 = 800W,所以只適合提供給電功率(W)800W以內的設備使用

 

小編覺得非常不可思議,連台灣本地的製造商都玩標示不實的遊戲,更別說其他不知名的來源。在這裡小編要特別提醒大家,如果您的變壓器不知道那裡製造的,更要特別注意標示的容量值(瓦特數),起碼打個7折才是可能的最大輸出,打5折才是安全輸出。

 

小編在這裡工商服務一下,小編服務的健銘電機所出產的變壓器,標示1000W就是安全輸出1000W,標2000W就是安全輸出2000W,不玩文字遊戲,有需要的同學們請安心選購。

 

言歸正傳,變壓器在外觀上又分那些呢?變壓器呈現多種樣式,例如:

 

    • EI型變壓器:最明顯的特徵為外觀方正,是由類似英文字母EI的鐵芯層層對插,因而構成小小氣隙,抗磁飽和能力較強、噪音較低、生產簡單、成本較低,因此使用非常廣泛。

 

    • 環形變壓器:形狀就像金黃油亮的甜甜圈 (你餓了嗎?),它的優點與缺點都很突出。優點是無磁隙、磁阻小、漏磁少、每伏匝數少(銅損小)故體積較小。缺點是抗磁飽和能力差,一旦磁飽和時便產生噪音,又很難消除。

(圖片取自維基百科)

 

    • 高頻變壓器:體積精巧但小兵立大功,普遍應用在小體積的電子產品上。但使用高頻變壓器必須先轉成直流並使用開關電路產生工作頻率(例如1MHz),所以要額外的電子元件搭配才行。

 

最後,回答一個大家常常問的問題:一顆原先設計為110V220V的變壓器,可否可以逆向使用?

答案是肯定的。這就是變壓器的特性,一顆110V220V的變壓器,也同時具有220V110V的功能。但是小編非常不建議,雖然逆向也可以由220V轉成110V,但在變壓器的設計上,輸入端和輸出端用的銅線粗細是不一樣的,反向會造成電流過大,變壓器燒掉的機率佷高。因此小編還是要再次強調,確認額定容量也是很重要的,畢竟人身安全大於一切啊!

 

 

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