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变压器

變壓器的概述
變壓器的最基本型式，包括兩組繞有導線之線圈，並且彼此以電感方式稱
合一起。當一交流電流(具有某一已知頻率)流於其中之一組線圈時，於另一組線
圈中將感應出具有相同頻率之交流電壓，而感應的電壓大小取決於兩線圈耦合
及磁交鏈之程度。
一般指連接交流電源的線圈稱之為「一次線圈」(Primamary coil);而跨於此線
圈的電壓稱之為「一次電壓.」。在二次線圈的感應電壓可能大於或小於一次電壓，
是由一次線圈與二次線圈問的「匝數比」所決定的。因此，變壓器區分為升壓
與降壓變壓器兩種。
大部份的變壓器均有固定的鐵心，其上繞有一次與二次的線圈。基於鐵材
的高導磁性，大部份磁通量局限在鐵心裡，因此，兩組線圈藉此可以獲得相當
高程度之磁耦合。在一些變壓器中，線圈與鐵心二者間緊密地結合，其一次與
二次電壓的比值幾乎與二者之線圈匝數比相同。因此，變壓器之匝數比，一般
可作為變壓器升壓或降壓的參考指標。由於此項升壓與降壓的功能，使得變壓
器已成為現代化電力系統之一重要附屑物，提升輸電電壓使得長途輸送電力更
為經濟，至於降壓變壓器，它使得電力運用方面更加多元化，吾人可以如是說，
倘無變壓器，則現代工業實無法達到目前發展的現況。
電子變壓器除了體積較小外，在電力變壓器與電子變壓器二者之間，並沒
有明確的分界線。一般提供6OHz 電力網路之電源均非常龐大，它可能是涵蓋有
半個洲地區那般大的容量。電子裝置的電力限製，通常受限於整流、放大，與
系統其他組件的能力，其中有些部份屬放大電力者，但如與電力系統發電能力
相比較，它仍然歸屬於小電力之範圍。
各種電子裝備常用到變壓器，理由是：提供各種電壓階層確保系統正常操
作;提供系統中以不同電位操作部份得以電氣隔離;對交流電流提供高阻抗，但對
直流則提供低的阻抗;在不同的電位下，維持或修飾波形與頻率響應。「阻抗」其
中之一項重要概念，亦即電子學特性之一，其乃預設一種設備，即當電路元件
阻抗係從一階層改變到另外的一個階層時，其間即使用到一種設備-變壓器。
對於電子裝置而言，重量和空間通常是一項努力追求之目標，至於效率、安全性與可靠性，更是重要的考慮因素。變壓器除了能夠在一個系統裡佔有顯
著百分比的重量和空間外，另一方面在可靠性方面，它亦是衡量因數中之一要
項。 因為上述與其他應用方面的差別，使得電力變壓器並不適合應用於電子電
路上.

變壓器的原理

1.變壓器的製作原理：
在發電機中，不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈，均能
在線圈中感應電勢，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通
數量卻有變動，此為互感應原理.變壓器就是一種利用電磁互感應，變換電壓，
電流和阻抗的器件.
2.在電路中，變壓器表示符號為：

3.技述參數：
對不同類型的變壓器都有相應的技述要求，可用相應的技述參數表示.如
電源變壓器的主要技述參數有：額定功率、額定電壓和電壓比、額定頻率、
工作溫度等級、溫升、電壓調整率、絕緣性能和防潮性能，對於一般低頻變
壓器的主要技述參數是：變壓比、頻率特性、非線性失真、磁屏蔽和靜電屏
蔽、效率等.
A.電壓比：
變壓器兩組線圈圈數分別為N1 和N2，N1 為初級，N2 為次級.在初級
線圈上加一交流電壓，在次級線圈兩端就會產生感應電動勢.當N2>N1 時，
其感應電動勢要比初級所加的電壓還要高，這種變壓器稱為升壓變壓器：
當N2N1 時，其感應電動勢低於初級電壓，這種變壓器稱為降變壓器.初
級次級電壓和線圈圈數間具式中n 稱為電壓比(圈數比).當n1 時，則N1>N2，V1>V2，該變壓器為
降壓變壓器.反之則為升壓變壓器.
B.變壓器的效率：
在額定功率時，變壓器的輸出功率和輸入功率的比值，叫做變壓器的效率，即式中η為變壓器的效率;P1 為輸入功率，P2 為輸出功率.
當變壓器的輸出功率P2 等於輸入功率P1 時，效率η等於100%，變壓
器將不產生任何損耗.但實際上這種變壓器是沒有的.變壓器傳輸電能時總
要產生損耗，這種損耗主要有銅損和鐵損.
銅損是指變壓器線圈電阻所引起的損耗.當電流通過線圈電阻發熱時，
一部分電能就轉變為熱能而損耗.由於線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而
成，因此稱為銅損.
變壓器的鐵損包括兩個方面.一是磁滯損耗，當交流電流通過變壓器
時，通過變壓器矽鋼片的磁力線其方向和大小隨之變化，使得矽鋼片內部
分子相互摩擦，放出熱能，從而損耗了一部分電能，這便是磁滯損耗.另一
是渦流損耗，當變壓器工作時.鐵芯中有磁力線穿過，在與磁力線垂直的平
面上就會產生感應電流，由于此電流自成閉合回路形成環流，且成旋渦狀，
故稱為渦流.渦流的存在使鐵芯發熱，消耗能量，這種損耗稱為渦流損耗.
變壓器的效率與變壓器的功率等級有密切關系，通常功率越大，損耗
與輸出功率就越小，效率也就越高.反之，功率越小，效率也就越低.

變壓器材料介紹
一.線架(BOBBIN)
（一）作用：顧名思義，BOBBIN(線架)在變壓器中起支撐COIL(線圈)的作用.
（二）BOBBIN 的分類：
1.依據變壓器的性質要求不同，按材質分為：熱塑性材料，熱固性材料.
熱塑性材料我們常用的有尼龍(NYLON)，塑膠(PET)，塑膠( PBT)
三種.熱固性材料我們常用到的有電木(PM).
2.依據變壓器的形狀不同，BOBBIN 又分為立式，臥式，子母式，抽屜式，
單格，雙格.
（三）特性及用途：
1.電木(PM)：熱固性材料，穩定性高，不易變形，耐溫150℃，可承受370
℃之高溫.表面光滑，易碎，不能回收.用於耐溫較高之變壓器.
2.尼龍(NYLON)：熱塑性材料，工程塑膠，延展性好，不易碎，耐溫115
℃，易吸水，使用前先用80℃的溫度烘烤，使固性穩定.表面光滑，半
透明，不易碎.一般用於耐油性強的變壓器上.
3.塑膠(PET)：熱塑性材料，510 系統，硬性高，易成形.不易變形，耐溫
170℃，表面不光滑，不易碎，一般用於繞線管.

4.塑膠(PBT)：熱塑性材料，較軟，不易變形，不耐高溫(160℃)，表面不
光滑，不易碎一般用於繞線管
*熱塑性材料可回收：第一次為20%，第二次為15%，第三次7%.