当输出没有负载时,变压器会使用电源吗?


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我正在阅读有关AC-DC转换器如何与降压变压器,然后由二极管桥将降压后的较低AC电压转换为DC一起工作的信息。我不明白的是,由于输入交流电似乎已连接到变压器的初级线圈,直流负载如何影响交流电使用的功率?

直流负载是否以某种方式反馈并降低了初级线圈的电阻,从而可以吸收更多的功率?

当直流侧没有负载时,电源是否仍流过交流初级线圈,如果是,为什么它不熔化?


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我可以补充一点,从技术上讲,直流电不是直流电,只是交流正弦波已被阻止低于0V。而且,从技术上讲,由于二极管桥两端存在电压降,因此二极管桥仍将消耗一些功率。
Sergiy Kolodyazhnyy 2015年

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...二极管桥仍会消耗一些功率,因为​​它两端存在电压降。 ”这是不正确的。P=V一世如果为零,那么P为零。
晶体管

Answers:


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直流负载是否以某种方式反馈并降低了初级线圈的电阻,从而可以吸收更多的功率?

是。不过,分析AC负载会更简单。二极管对您的问题并不重要:

交流电源与变压器相连,与负载电阻相连

RL的阻抗也会转换,因此,如果您有10:1的变压器,而RL为2Ω,则交流电源会将变压器视为200Ω电阻(1022

随着线圈中电流的变化,它会产生变化的磁场。但是,在变压器带负载的情况下,磁场的变化会在次级线圈中产生电流,电流会立即在相反方向上产生自己的变化磁场,从而抵消了初级线圈的磁场。人们往往会忘记理想的变压器在运行时没有磁场。任何一个线圈场的任何变化都会立即被另一个线圈的变化抵消。

“反馈”是由相同的效果引起的。初级导致次级更改,次级导致返回更改。

当直流侧没有负载时,电源是否仍流过交流初级线圈,如果是,为什么它不熔化?

在没有任何东西连接到次级侧的情况下,次级线圈是开路的,什么也不做。只是碰巧附近有一些金属。现在,该电路只是驱动初级线圈的交流电源,其作用就像一个单独的电感器:

交流电压源连接到电感器

理想的电感器不消耗任何功率。他们只是在周期的一半中临时存储能量,而在另一半中将其返回到电源。但是,实际的线圈不是由完美的导体制成,而是具有一定的电阻,因此初级线圈消耗的功率将由导线的电阻决定。

同样,说“功率仍然流过交流初级线圈”也不太正确。“电流”流过初级线圈,初级线圈对该电流的电阻导致其“耗散能量”(或功率)进入房间。“功率”实际上是能量流过的速率,能量实际上流过电线之间的空白空间,而不是电线本身。一旦理解了这一点,很多事情就会变得更加有意义。


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由于电流产生的磁场,变压器为交流电流提供了阻力。这种“交流电阻”称为“阻抗”,它是匝数,铁芯材料,铁芯中的空气间隙,铁芯尺寸等的函数。

空载时施加的交流电压将导致“励磁电流”流动。由于铁芯中的涡流损耗和绕组中的电阻导致的铜损耗,这将导致一些损耗(“ I平方R损耗”为功率=电流^ 2 x电阻)。

与满载功率相比,这些损耗相对较小,但在静止状态下则微不足道。满载功率的百分之几通常是好的。

当施加直流负载时,它将负载交流次级电路,该电路通过铁心的磁场与初级绕组紧密耦合。因此,直流负载电阻看起来像是初级侧的交流阻抗负载,并且输入功率会增加以满足负载。

如果将DC(而不是AC)施加到变压器绕组上,则不会产生持续的磁场变化,磁场不会变化,因此不会产生阻抗,电流受电阻的限制,该电阻比应产生的阻抗低。如果直流电源具有足够的肌肉力量,则变压器“会熔化”。


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传递给初级用户的能量用于:

  1. 次要负载,粗略关闭,如果没有负载,则为零,

  2. 铜损:绕组电阻的初级和次级IR损耗。如果次级没有负载,那部分损耗为零。

  3. 铁损:A.使磁通量以一种方式自旋,而另一种则需要磁化电流。该电流在一次损耗中产生一部分IR损耗,

3B。铁的磁性是“粘性的”,因为当被磁化时,残留的磁性会保留下来,因此必须花费能量才能将其去除,然后再改变其方向。循环是磁滞损耗,变热。

3C。磁通量引起沿铁芯圆周循环的“涡流”,以“ IR损耗”结束,R为铁在横截面上的电阻。铁芯的叠层增加了有效电阻,因为现在“薄”叠层上的感应电压更小,流路更长。


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如果变压器在次级上没有负载,则不会消耗电流。也许有些泄漏,但这微不足道。如果您将变压器视为电感器,则意味着变压器绕组阻塞了交流电并通过了直流电。对电容会阻止直流并通过交流电。因此,电感器就是交流电阻器。如果执行欧姆定律数学运算,则您的电压是恒定的,因此,当向次级绕组添加负载时,线圈的电阻会发生变化。这就像完成电路以允许更多电流流过一样。

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