2020/02/18
技術文章
看了這篇,您就懂變壓器的分類

變壓器百百種,到底要怎麼分?小學堂小編幫大家粗略歸納為以下幾大類:

(1).     根據相數區分:

l   單相變壓器:

台灣一般市電是單相60Hz(赫茲),用途非常廣泛。

 

l   三相變壓器:

通常用在工業環境,需要大功率又兼顧體積時使用。一般由三個繞組以不同的方式串接而成。三相電即有三根相線。傳輸到用戶端,是取其中的一根相線(火線)和一根中性線(零線)。三根相線之間,彼此的夾角為120°,每根相線的相電壓均為220V。因此總輸出電壓為380V。小編覺得要解釋三相電真的很像天書文,簡單說有三個繞組綁在一起的變壓器,大概就是三相變壓器。

 

(圖片取自華人百科)

 

(2).     根據繞組方式區分:

l   自耦式變壓器:

即一次側和二次側使用同一條銅線繞製,依不同的電壓需要採抽頭方式處理 (抽頭,就是繞到一半先拉條線出來接導線,再拉回去繼續繞)。好處是體積較小、造價低,適用於有空間限制及成本考量的環境;缺點是一次側和二次側之間沒有隔離,萬一出現短路,二次側電壓等於一次側電壓。不過現在技術發達,銅線本身的絕緣和耐壓 (至少600V) 早已克服短路的可能性,目前已沒有這個問題了。

(自耦式變壓器示意圖,小編覺得這應該是最容易懂的版本了)

 

l   隔離式變壓器:

指一次側和二次側線圈分開繞製,中間使用不同的緣絕材料加以間隔,使二個繞組線圈不直接接觸。有時會由鐵芯處拉一條地線出來,好處是一二次的電流沒有直接聯繫,減少短路風險。缺點就是體積通常較自耦式變壓器來的大,並且成本較高。(小編按:安全是回家唯一的路)

(隔離式變壓器示意圖)

 

(3).     依據架構區分:

l   單層變壓器:指繞組使用的內架是單層或雙層。單層可用於自耦式和隔離式變壓器。單層的內架使用廣泛,重點是價錢便宜!

l   雙層變壓器:雙層的內架肯定是隔離式變壓器。使用在對絕緣程度要求較高的國家。有些甚至在外層再加外殼,以增加絕緣及保護繞組線圈。

 

(4).     依據應用產業區分:

舉凡精密儀器、半導體設備、電力系統、醫療儀器、自動控制、船用設備、音響電源、音響輸出、各式家電、消防設備、不斷電系統、升降梯、通訊設備、遊戲機、夾娃娃機、家電等等,可以說有電的地方就有變壓器!

 

(5).     依據頻率區分:

首先要瞭解什麼是頻率,它是指在一秒內某事件發生的次數,統計單位是赫茲(Hz),赫茲是以首位證實電磁波存在的科學家 海因里希·赫茲 來命名。

在變壓器的世界裡,高頻低頻指的是變壓器的工作頻率。沒錯,電也是有頻率的,台灣一般插座的電是60Hz,表示一秒振動60次,所以稱之為交流電(AC)(像乾電池就是直流電(DC),沒有頻率的問題);而日本或歐洲,就是50Hz

l   高頻變壓器:

一般是指變壓器工作頻率超過20kHz的變壓器。不過高頻變壓器使用的並不是交流電而是直流電。等等,各位朋友有認真聽小編的話就會發現,剛才不是說直流電沒有頻率嗎?

這裡說的高頻指的是在變壓器的前端再接上一個脈寬調變(PWM)控制器,以快速的通電-斷電-通電-斷電….模式製造出20,000Hz以上的直流電頻率給高頻變壓器使用。它最大的優點是可以減少體積,尤其像現在3C產品都要求輕薄,所以很大部份都改用高頻變壓器了。但它的缺點就是越高頻的能量損耗越大,且負載的安全性較低,就是容易壞的意思。

 

l   低頻變壓器:即採用交流電,工作頻率在50/60Hz的變壓器,雖然體積較大是它的缺點,但在不良環境(如輸入電壓不穩定時)的適應和安全性上,比高頻變壓器要好,也比較耐用。

 

朋友們,如果對可靠性和安全性有要求,就選低頻變壓器;反之要輕薄短小,那找高頻變壓器準沒錯!

 

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