2.5 變壓器

2.5.1 變壓器的字母表示及命名

變壓器即變換電壓的器件，其作用是傳輸交流，隔離直流，可實現電壓變換、阻抗變換和相位變換等。

1.變壓器的字母表示

以前的老規范是用變壓器漢語拼音的第一個字母B表示，現在的標準統一改為T表示，為變壓器英文Transformer的第一個字母。注意均為大寫。

2.變壓器的命名

變壓器的型號命名一般由3部分構成，具體如下：

對于大功率管放大能力的檢測，電阻R的取值應適當降低，如取幾百歐或幾千歐，此時萬用表的擋位應改為R×10或R×1擋。

表2-12為變壓器主稱字母代號和意義對照表。

表2-12 變壓器主稱字母代號和意義對照表

2.5.2 變壓器的分類及電路圖形符號

1.變壓器的機構組成

變壓器通常只有一組一次繞組，但是二次繞組可以是一組，也可以是多組，而且二次繞組可以有抽頭。變壓器的變化主要體現在二次繞組上。

2.電壓器的分類

電壓器根據不同的作用主要有電源變壓器和開關變壓器兩種。

（1）電源變壓器

電源變壓器的作用是給不同的器件、電路提供不同類型、不同大小的電源。

電源變壓器的種類很多，外形各不相同，但其基本結構大體一致，主要由鐵心、線圈、線框、固定零件和屏蔽層構成。

環形鐵心電源變壓器實物及電路圖形符號如圖2-79所示。

圖2-79 環形鐵心電源變壓器

目前，市場上變壓器的種類很多，但它們的基本結構大致相近，主要由一次繞組、二次繞組、鐵心以及外殼等組成。

E形鐵心電源變壓器實物及電路圖形符號如圖2-80所示。

電源變壓器有2個一次繞組和3個二次繞組。

（2）開關變壓器

開關變壓器應用于開關電源中，為高頻脈沖變壓器。如圖2-81所示，由于開關變壓器的工作頻率較高（1～50kHz），因而其體積較50Hz的電源變壓器小得多。

圖2-80 E形鐵心電源變壓器

開關變壓器的主要功能是將高頻高壓脈沖變成多組高頻低壓脈沖。

3.微波爐中的變壓器

（1）高壓變壓器

高壓變壓器也叫高壓穩定變壓器，也有檢修人員簡稱為變壓器，如圖2-82所示。

高壓變壓器是微波爐中的一個重要器件，對磁控管直接提供燈絲電壓，間接提供陰極負高壓，而陰極負高壓決定著磁控管的額定微波發射功率。

圖2-81 開關變壓器實物圖

圖2-82 微波爐高壓變壓器

1）高壓變壓器的參數。

表2-13為幾種常見微波爐機型高壓變壓器的參數。

表2-13 幾種微波爐機型高壓變壓器的參數

2）高壓變壓器的結構

微波爐高壓變壓器為大功率、具有穩壓功能的升降壓變壓器。

高壓變壓器有一次、二次燈絲、二次高壓三個繞組。它的三個繞組線徑和匝數是不同的，一次繞組線徑粗、匝數少，二次燈絲繞組匝數也少，但二次高壓繞組線徑細、匝數多。

高壓變壓器一次側兩端引入交流220V，被燈絲繞組降壓為3.15～4V作磁控管燈絲電壓；被高壓繞組升壓到1800～2300V，再經倍壓整流變換為3600～4100V直流電壓，加于磁控管陰極與陽極之間。

微波爐高壓變壓器性能遠遠高于普通變壓器，要求其體積小、容量大、耐熱性等級高、電流密度大、抗電強度較高、具有穩壓性。如功率為1300VA左右的高壓變壓器，體積只有同規格普通變壓器的1/3。

為了得到最小的幾何尺寸，微波爐高壓變壓器必須把磁通密度和電流密度取得很大，如一次繞組超過每平方毫米7A，二次燈絲線圈達到每平方毫米10A，結果使變壓器產生很高的工作溫升。為此，要求變壓器有很高的耐熱等級，一般采用H級設計（耐熱180℃）。高壓變壓器一、二次和燈絲線圈對鐵心之間應能承受交流8000V的耐壓。

為了使高壓變壓器具有良好的穩壓性，在制作時一、二次繞組由電磁路插片分開，即在一、二次之間裝有5.5mm厚的漏磁鐵心（分流磁心），加大絕緣間隙。磁路插片厚薄，決定著穩壓的性能。

3）高壓變壓器的工作原理。

高壓變壓器的一次側工作在磁非飽和區，二次側工作于磁飽和區。這樣，在變壓器磁通密度接近飽和磁通密度的情況下，當一次繞組電壓高于額定電壓時，增加的磁通大部分不與二次繞組交連而是通過漏磁鐵心，一次繞組電壓越高，通過漏磁鐵心的磁通就越多。此時，二次繞組的磁通無顯著增加，感應電壓也無顯著增加。當一次繞組電壓低于額定電壓時，減小的磁通大部分是通過漏磁鐵心的磁通。一次電壓越低，通過漏磁鐵心的磁通越少。此時，二次繞組的磁通無顯著減少，感應電壓也無減少。

實驗表明，當高壓變壓器的輸入電壓在額定電壓的±10%范圍內波動時，輸出電壓在額定的±3%范圍內變化。高壓變壓器的這種穩壓特性，既滿足了磁控管對陽極穩定性的要求，又保證了磁控管獲得最佳的工作電壓和工作電流。

4）高壓變壓器好壞的檢測。

高壓變壓器好壞主要用電阻法、電壓法和觀察法進行判斷。

（2）電源變壓器

如圖2-83所示，電源變壓器是電腦控制式微波爐電腦板的主要器件之一，外形與彩電、空調器電腦板低電壓變壓器相同。

為安全起見，幾乎所有微波爐中的磁控管都是陽極接地，陰極接負高壓。所以，變壓器的二次高壓總有一端是與鐵心相連的。

圖2-83 電腦板中的電源變壓器

電源變壓器的任務是將交流220V變換為幾伏到幾十伏的低壓，因而又稱低壓變壓器。電源變壓器的一次側匝數多，二次側匝數少。

電源變壓器，一次側只有一組，且供電均為交流220V，二次側輸出有單組、兩組、三組之分，二次側輸出電壓則因型號而異也不盡相同，有交流3.2V、6V、7.5V、12V、20V之分。

2.5.3 變壓器的檢測

對于變壓器的檢測相對比較簡單。

如圖2-84所示，為一個十分典型的電源變壓器，一次繞組有5個引腳，二次繞組有7個引腳。

圖2-84 待測變壓器

對于該變壓器的具體檢測步驟如下。

1）查閱該變壓器的等效電路，如圖2-85所示，其一次繞組直接連接220V交流電源。

2）根據該變壓器的等效電路可知，該變壓器內部設有3個一次繞組，每個繞組兩端引腳之間有固定的電阻值，一般為幾十歐。

3）若是獨立的繞組，不同繞組之間應該是隔離的，引腳之間的電阻值應該是無窮大。但是仔細觀察該變壓器各引線的焊接情況，發現各一次繞組引腳之間實際上是相互連接在一起的，不同繞組的兩條引線用導線直接連接，或者不同繞組的兩條引線一起焊接在同一個引腳上。

4）3個一次繞組實際上是串聯的狀態，因此，標識范圍內的5個引腳，其中任意2個引腳之間都有固定的電阻值。

圖2-85 變壓器的等效電路

5）根據等效電路可知，變壓器內部設有5個二次繞組，各個繞組兩端引腳之間都有固定的電阻值，一般也為幾十歐。