第3章 电感和变压器的识别检测与选用(15-16).ppt

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1、常用电子元器件常用电子元器件识别识别/检测检测/选用一读通选用一读通（第（第2 2版）版）赵广林赵广林 编著编著电子技术快速入门丛书电子技术快速入门丛书 第第3章章 电感器的识别检测与选用电感器的识别检测与选用 主讲：周文强主讲：周文强课程：常用电子元器件识与检测课程：常用电子元器件识与检测3.2 变压器变压器3.2.1 变压器的种类变压器的种类3.2.2 变压器的工作原理变压器的工作原理3.2.3 变压器的主要参数变压器的主要参数3.2.4 变压器的磁芯变压器的磁芯3.2.5 变压器的识别与检测变压器的识别与检测3.2.6 变压器的应用电路变压器的应用电路本章内容本章内容4.6 二极管的选择

2、和应用二极管的选择和应用4.6.1 二极管的选择二极管的选择4.6.2 普通二极管的应用普通二极管的应用4.6.3 稳压二极管的应用稳压二极管的应用4.6.4 双向触发二极管的应用双向触发二极管的应用4.6.5 变容二极管的应用变容二极管的应用4.6.6 发光二极管的应用发光二极管的应用3.2 变压器认识变压器认识 变压器是变换电压、电流和阻抗的器件，变压器是变换电压、电流和阻抗的器件，它在电源和负载之间进行直流隔离，以最它在电源和负载之间进行直流隔离，以最大限度地传输能量。大限度地传输能量。一般变压器主要由一般变压器主要由铁芯铁芯和和线圈线圈（也称绕组）（也称绕组）两部分构成。线圈有两个或多

3、个绕组，接两部分构成。线圈有两个或多个绕组，接交流电源（信号源）的线圈为交流电源（信号源）的线圈为初级线圈初级线圈，与负载相连的线圈为与负载相连的线圈为次级线圈次级线圈。变压器图 (a)结构示意图 (b)电路图形符号认识外观与电路符号认识外观与电路符号各种类型变压器各种类型变压器3.2.1 变压器的种类变压器的种类变压器按变压器按工作频率工作频率可分为低频变压器、中频变压可分为低频变压器、中频变压器和高频变压器。器和高频变压器。变压器按变压器按磁芯材料磁芯材料不同，可分为高频、低频和整不同，可分为高频、低频和整体磁芯三种。几种常见的硅钢片形状如图体磁芯三种。几种常见的硅钢片形状如图 1.电源变

4、压器电源变压器 低频变压器又可分为低频变压器又可分为音频变压器音频变压器和和电源变压电源变压器器两种。两种。家用电器大多采用交流家用电器大多采用交流220v供电，而内部各供电，而内部各电路采用不同的电压的直流供电，这就需要电路采用不同的电压的直流供电，这就需要变压器变压器变换成所需要的各种电压，次级根据变换成所需要的各种电压，次级根据用途可以有多个绕组，以输出不同的电压和用途可以有多个绕组，以输出不同的电压和功率，在整流、滤波，供电正常工作功率，在整流、滤波，供电正常工作2.音频变压器音频变压器 音频变压器的主要作用是耦合、倒相和阻抗音频变压器的主要作用是耦合、倒相和阻抗匹配等。匹配等。输入端

5、：初级多接输入输入端：初级多接输入电缆或话筒电缆或话筒，次级接，次级接放大器第一级放大器第一级。输出端：初级接输出端：初级接放大器的输出端放大器的输出端，次级接，次级接负负载（扬声器等）。载（扬声器等）。它的作用是把扬声器较低它的作用是把扬声器较低的阻抗，通过输出变压器变成放大器所需的的阻抗，通过输出变压器变成放大器所需的最佳负载阻抗。最佳负载阻抗。低频变压器低频变压器3.中频变压器中频变压器 中频变压器俗称中周，是超外差式收音机和电视机中频变压器俗称中周，是超外差式收音机和电视机中的重要元件，决定了收音机的灵敏度、选择性等，中的重要元件，决定了收音机的灵敏度、选择性等，电视机的图像清晰度。电

6、视机的图像清晰度。4.高频变压器高频变压器高频变压器可分为高频变压器可分为耦合线圈耦合线圈和和调谐线圈调谐线圈两大类。两大类。高频变压器的主要在高频变压器的主要在收音机收音机做天线线圈和电视做天线线圈和电视机中做天线的阻抗变换器机中做天线的阻抗变换器磁性天线磁性天线5.脉冲变压器脉冲变压器 脉冲变压器用于各种脉冲电路中，其工作电脉冲变压器用于各种脉冲电路中，其工作电压、电流等均为非正弦压、电流等均为非正弦脉冲波脉冲波。常用的脉冲。常用的脉冲变压器有电视机的行输出变压器、行推动变变压器有电视机的行输出变压器、行推动变压器、开关变压器、电子点火器的脉冲变压压器、开关变压器、电子点火器的脉冲变压器、

7、器、臭氧发生器臭氧发生器的脉冲变压器等。的脉冲变压器等。6.自耦变压器自耦变压器 自耦变压器的绕组为有抽头的一组线圈，其输入端和输出端之间有电的直接联系，不能隔离为两个独立部分。7.隔离变压器隔离变压器 隔离变压器的主要作用是隔离变压器的主要作用是隔离电源隔离电源、切断干、切断干扰源的耦合通路和传输通道，其一次、二次扰源的耦合通路和传输通道，其一次、二次绕组的匝数比（即变压比）等于绕组的匝数比（即变压比）等于1。它又分。它又分为为电源隔离变压器电源隔离变压器和和干扰隔离变压器干扰隔离变压器。3.2.2 变压器的工作原理变压器的工作原理变压器的基本结构变压器的基本结构工作原理工作原理（1 1）互

8、感现象：在原、副线圈上由于有交变电）互感现象：在原、副线圈上由于有交变电流而发生的感应现象，叫做流而发生的感应现象，叫做互感现象互感现象，互感互感现象是变压器工作的基础现象是变压器工作的基础。（2 2）变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现）变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能到磁场能再到电能的变化。了电能到磁场能再到电能的变化。（3 3）变压器只能工作在交流电路中。）变压器只能工作在交流电路中。一次侧与二次侧电压电流比一次侧与二次侧电压电流比一次侧与二次侧电压比等于一次侧与二次侧电压比等于一次侧与二次侧绕组的匝数比一次侧与二次侧绕组的匝数比即所绕的圈数比即所绕的圈数比一次侧与二次侧电流比

9、等于一次侧与二次侧电流比等于二次侧与一次侧绕组的匝数比二次侧与一次侧绕组的匝数比即所绕的圈数反比即所绕的圈数反比根据此比例式子可以看出根据此比例式子可以看出当一次输入电压一定时，当一次输入电压一定时，二次侧的电压或高或低，二次侧的电压或高或低，不满足要求，设计时不满足要求，设计时N2N2是是不变的，不变的，N1N1有三个档位可以有三个档位可以调节，当调节，当U2U2需要调大一点，需要调大一点，只能只能N1N1变小一点。否则反之。变小一点。否则反之。电动势关系电动势关系电压关系电压关系功率、电流关系功率、电流关系因为不存在各种电磁能量损失，所以功率因为不存在各种电磁能量损失，所以功率等于输出功率

10、，即：等于输出功率，即：各量的决定关系各量的决定关系3.2.3 变压器的主要参数变压器的主要参数 变压器的主要技术指标较多，常有变压比、额定变压器的主要技术指标较多，常有变压比、额定功率、效率、空载电流及绝缘电阻等。功率、效率、空载电流及绝缘电阻等。1.变压比变压比 变压比是变压器初级电压（或阻抗）与次级电压变压比是变压器初级电压（或阻抗）与次级电压（或阻抗）的比值。（或阻抗）的比值。2.额定功率额定功率 额定功率是变压器在指定频率和电压下能长期连额定功率是变压器在指定频率和电压下能长期连续工作，而不超过规定温升时续工作，而不超过规定温升时次级输出的功率次级输出的功率，用伏安表示，习惯称瓦或千

11、瓦。用伏安表示，习惯称瓦或千瓦。变压器的主要参数变压器的主要参数3.效率效率 效率是输出功率与输入功率之比。一般变效率是输出功率与输入功率之比。一般变压器的效率与设计参数、材料、制造工艺压器的效率与设计参数、材料、制造工艺及功率有关。及功率有关。4.空载电流空载电流 变压器在工作电压下次级空载或开路时，变压器在工作电压下次级空载或开路时，初级线圈流过的电流称为空载电流。一般初级线圈流过的电流称为空载电流。一般不超过额定电流的不超过额定电流的10.变压器的主要参数变压器的主要参数5.绝缘电阻绝缘电阻 绝缘电阻表示变压器线圈之间、线圈与铁绝缘电阻表示变压器线圈之间、线圈与铁芯之间以及引线之间的绝缘

12、性能。绝缘电芯之间以及引线之间的绝缘性能。绝缘电阻是变压器，特别是电源变压器安全工作阻是变压器，特别是电源变压器安全工作的重要参数。常用的小型电源变压器绝缘的重要参数。常用的小型电源变压器绝缘电阻不小于电阻不小于500，抗电强度大于，抗电强度大于2000V。3.2.4 变压器的磁芯变压器的磁芯磁芯形状和特点磁芯形状和特点磁芯形状和特点磁芯形状和特点磁芯外形特点比较磁芯外形特点比较磁芯材质特性比较3.2.5 变压器的识别与检测变压器的识别与检测 在电路原理图中，变压器通常用字母在电路原理图中，变压器通常用字母“T”表示，其中有黑点的一端表示变压器绕组表示，其中有黑点的一端表示变压器绕组的同名端。

13、的同名端。电子产品中常见变压器电子产品中常见变压器普通低频变压器普通低频变压器普通普通低频变压器低频变压器型号的名称通常由三部分组成：型号的名称通常由三部分组成：第一部分：主称，用字母表示；第一部分：主称，用字母表示；第二部分：功率，用数字表示，单位用伏安第二部分：功率，用数字表示，单位用伏安（VA）表示；）表示；第三部分：序号，用数字表示。第三部分：序号，用数字表示。中频变压器中频变压器中频变压器的型号也由三部分组成：中频变压器的型号也由三部分组成：第一部分：用字母表示主称；第一部分：用字母表示主称；第二部分：用数字表示尺寸；第二部分：用数字表示尺寸；第三部分：用数字表示级数。第三部分：用数

14、字表示级数。变压器的检测变压器的检测 1.气味判断法气味判断法 在严重短路性损坏变压器的情况下，变压在严重短路性损坏变压器的情况下，变压器会冒烟，并会放出高温烧绝缘漆、绝缘器会冒烟，并会放出高温烧绝缘漆、绝缘纸等的气味。因此，只要能闻到绝缘漆烧纸等的气味。因此，只要能闻到绝缘漆烧焦的闻到，就表明变压器正在烧毁或已烧焦的闻到，就表明变压器正在烧毁或已烧毁。毁。2.外观观察法外观观察法 用眼睛或借助放大镜，仔细查看变压器的外用眼睛或借助放大镜，仔细查看变压器的外观，看其是否引脚断路、接触不良；包装是观，看其是否引脚断路、接触不良；包装是否损坏，骨架是否良好；铁芯是否松动等。否损坏，骨架是否良好；铁

15、芯是否松动等。往往较为明显的故障，用观察法就可判断出往往较为明显的故障，用观察法就可判断出来。来。3.压器绝缘性能的检测压器绝缘性能的检测 变压器绝缘性能检测可用指针式万用表的变压器绝缘性能检测可用指针式万用表的R10K挡挡作简易测量。分别测量变压器作简易测量。分别测量变压器铁铁芯与初级芯与初级、初级与各次级初级与各次级、铁芯与各次级铁芯与各次级、静电静电屏蔽层与初次级屏蔽层与初次级、次级各绕组间次级各绕组间的电阻的电阻值，万用表的指针应指在无穷大处不动或阻值，万用表的指针应指在无穷大处不动或阻值应大于值应大于100M，否则，说明变压器绝缘，否则，说明变压器绝缘性能不良。性能不良。绝缘性能的检

16、测绝缘性能的检测4.变压器线圈通变压器线圈通断的检测断的检测 将万用表置于将万用表置于R1挡检测线圈绕组两个接挡检测线圈绕组两个接线端子之间的电阻值，若某个绕组的电阻线端子之间的电阻值，若某个绕组的电阻值为无穷大，则说明该绕组有断路性故障。值为无穷大，则说明该绕组有断路性故障。当变压器短路严重时，短时间通电外壳就当变压器短路严重时，短时间通电外壳就会有烫手的感觉。会有烫手的感觉。5.变压器绕组直流电阻的测量变压器绕组直流电阻的测量 变压器绕组的直流电阻很小，用万用表的变压器绕组的直流电阻很小，用万用表的R1挡挡检测可判断绕组有无短路或断路情检测可判断绕组有无短路或断路情况。况。一般情况下，电源

17、变压器（一般情况下，电源变压器（降压式降压式）初级）初级绕组的直流电阻多为绕组的直流电阻多为几十上百几十上百欧姆，次欧姆，次级直流电阻多为级直流电阻多为零点几几零点几几欧姆。欧姆。直流电阻法直流电阻法7电源变压器初、次线圈判别电源变压器初、次线圈判别 电源变压器（降压式）初级引脚和次级引电源变压器（降压式）初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的，并且脚一般都是分别从两侧引出的，并且初级初级绕组绕组多标有多标有220V字样，字样，次级绕组次级绕组则标出额则标出额定电压值，如定电压值，如12V、15V、24V等。再根据等。再根据这些这些标记标记进行识别。进行识别。标注法标注法线径的粗细判别初、

18、次级线圈线径的粗细判别初、次级线圈 电源变压器（降压式）初级线圈和次级线电源变压器（降压式）初级线圈和次级线圈的线径是不同的。圈的线径是不同的。初级线圈初级线圈是高压侧，是高压侧，线圈匝数多，线径细；线圈匝数多，线径细；次级线圈次级线圈是低压侧，是低压侧，线圈匝数少，线径粗。线圈匝数少，线径粗。具体方法是观察电源变压器的绕组线圈，具体方法是观察电源变压器的绕组线圈，线径粗线径粗的线圈是次级线圈，的线圈是次级线圈，线径细线径细的线圈的线圈是初级线圈。是初级线圈。线径粗细法线径粗细法万用表来判别初、次级线圈万用表来判别初、次级线圈 使用万用表测电源变压器线圈的直流电阻使用万用表测电源变压器线圈的直

19、流电阻可以判别初、次级线圈。可以判别初、次级线圈。初级线圈初级线圈（高压（高压侧）由于线圈匝数多，直流侧）由于线圈匝数多，直流电阻相对大电阻相对大一一些，些，次级线圈次级线圈（低压侧）线圈匝数少，直（低压侧）线圈匝数少，直流流电阻相对小电阻相对小一些。故而，也可根据其直一些。故而，也可根据其直流电阻值及线径来判断初级、次级。流电阻值及线径来判断初级、次级。直流电阻法直流电阻法8电源变压器空载电流的检测电源变压器空载电流的检测 直接测量法。将直接测量法。将次级次级所有绕组所有绕组全部开路全部开路（不加负载）（不加负载），把万用表置于交流电流挡，把万用表置于交流电流挡500mA，串入初级绕组串入初

20、级绕组。当初级绕组的插头插入当初级绕组的插头插入220V交流市电时，交流市电时，万用表所指示的便是空载电流值。此值不万用表所指示的便是空载电流值。此值不应应大于大于变压器变压器满载电流的满载电流的1020。9电源变压器空载电压的检测电源变压器空载电压的检测 将电源变压器的初级接将电源变压器的初级接220V市电，用万用市电，用万用表交流电压接依表交流电压接依次测次测出各绕组的出各绕组的空载电压空载电压值应符合要求值。值应符合要求值。允许误差范围一般为：允许误差范围一般为：高压绕组高压绕组10（升压）（升压），低压绕组低压绕组5（降压）（降压），带中带中心抽头的两组对称绕组的电压差应心抽头的两组对

21、称绕组的电压差应2。10.电源变压器综合检测判别电源变压器综合检测判别 电源变压器发生短路性故障后的主要症状是电源变压器发生短路性故障后的主要症状是发热发热严重严重和和次级绕组输出电压失常次级绕组输出电压失常。通常，线圈内部通常，线圈内部匝间短路点越多，短路电流就越大，而变压器发匝间短路点越多，短路电流就越大，而变压器发热就越严重。热就越严重。当短路严重时，变压器在空载加电后几十秒钟之当短路严重时，变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发热，用手触摸铁心会有烫手的感觉。内便会迅速发热，用手触摸铁心会有烫手的感觉。此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路

22、点存在。存在。11.各绕组同名端的判别各绕组同名端的判别 在使用在使用电源变压器电源变压器时，有时为了得到所需时，有时为了得到所需的次级电压或增加绕组电流，可将两个或的次级电压或增加绕组电流，可将两个或多个次级绕组多个次级绕组串联串联起来或起来或并联并联使用。使用。采用串、并联法使用电源变压器时，参加采用串、并联法使用电源变压器时，参加串、并联的各绕组的同名端必须正确连接，串、并联的各绕组的同名端必须正确连接，否则变压器不能正常工作否则变压器不能正常工作。电阻法电阻法在变压器在变压器任意一绕组任意一绕组上连接一个上连接一个1.5v1.5v的干电池，然后的干电池，然后间间其余各绕组线圈其余各绕组线圈抽头分别接在抽头分别接在直流毫伏表直流毫伏表或或直流毫安直流毫安表表的正、负端。接通的正、负端。接通1.5v1.5v电源的瞬间，表的指针很快摆电源的瞬间，表的指针很快摆动一下，如果指针动一下，如果指针向正方向偏转向正方向偏转，则接，则接电池正极电池正极的线头的线头与接与接电表正接线柱电表正接线柱的线头为同名端；如果指针的线头为同名端；如果指针反向偏转反向偏转，则接则接电池正极电池正极的线头与的线头与接电表负接线柱接电表负接线柱的线头为同名端。的线头为同名端。