RJ网口变压器工作原理及设计指南
网络变压器的作用
网络变压器的作用、原理及主要参数前言图1 所示的网络变压器(Ethernet Transformer，也称数据汞/网络隔离变压器) 模块是网卡电路中不可或缺的部分，它主要包含中间抽头电容、变压器、自耦变压器、共模电感。
该变压器一般都安装在网卡的输入端附近。
工作时，由收发器送出的上行数据信号从络变压器的Pin16-Pin15 进入，由Pin10-Pin11 输出，经RJ45 型转接头，再通过非屏蔽双绞线送往服务器;服务器送来的下行数据信号经另一对非屏蔽双绞线和RJ45 型转接头，由Pin7-Pin6 进入，由Pin1-Pin2 输出，然后送到网卡的收发器上。
本文将主要分析网络变压器的原理、主要参数及实现的功能。
Ethernet Transformer 主要实现以下三个功能：1.满足IEEE 802.3 电气隔离要求2.无失真传输以太网信号3.辐射发射的抑制电气隔离任何CMOS 制程的芯片工作的时候产生的信号电平总是大于0V 的(取决于芯片的制程和设计需求)，PHY 输出信号送到100 米甚至更长的地方会有很大的直流分量的损失。
而且如果外部网线直接和芯片相连的话，电磁感应(打雷) 和静电，很容易造成芯片的损坏。
再就是设备接地方法不同，电网环境不同会导致双方的0V 电平不一致，这样信号从 A 传到B，由于 A 设备的0V 电平和 B 点的0V 电平不一样，这样可能会导致很大的电流从电势高的设备流向电势低的设备。
网络变压器把PHY 送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号，并且通过电磁场的转换耦合到连接网线的另外一端。
这样不但使网线和PHY 之间没有物理上的连接而换传递了信号，隔断了信号中的直流分量，还可以在不同0V 电平的设备中传送数据。
网络变压器本身就是设计为耐2KV~3KV 的电压的。
也起到了防雷保护作用。
有些朋友的网络设备在雷雨天气时容易被烧坏，大都是PCB 设计不合理造成的，而且大都烧毁了设备的接口，很少有芯片被烧毁的，就是变压器起到了保护作用。
变压器的基本工作原理和结构PPT课件
次端电压。 对三相变压器，铭牌上的额定电压指线电压 额定电流(IN)——指变压器在额定容量下，允许长期通
过的电流，三相变压器指的是线电流值。单位用A或kA。 额定频率〔HZ)—电力变压器的额定频率是50Hz 效率、温升
图3.1.8 壳式变压器的结构示意图
※ 芯式变压器绕组和铁芯的装配示意图
绕组同芯套装在变压器铁心柱上，低 压绕组在内层，高压绕组套装在低压 绕组外层，以便于绝缘。
图3.1.9 芯式变压器的铁芯和绕组的装配示意图
● 绕组的根本型式——同心式
※ 同芯式——铁芯式变压 器常用。高压绕组和低压 绕组均做成圆筒形，然后 同芯地套在铁芯柱上 ，为
平安气道——〔防爆筒〕如果是严重事故，变压器油大量 汽化，油气冲破平安气道管口的密封玻璃，冲出变压器油 箱，防止油箱爆裂。
吸湿器—— 〔呼吸器〕内装硅胶〔活性氧休铝〕，用以吸 收进入储油柜中空气的水分
净油器——过滤油中杂质，改善变压器油的性能
3.1.3 变压器的型号与额定值
一、变压器型号
型号——可反映出变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方 式等内容
变压器运行时产生热量，使变 压器油膨胀，储油柜中变压器 油上升，温度低时下降。
储油柜使变压器油与空气接触 面较少， 减缓了变压器油的氧
当变压器出现故障时，产生的 热量使变压器油汽化，气体继 电器动作，发出报警信号或切 断图电源。
气 体 继 电 器
化过程及吸收空气中的水分的 如果事故严重，变压器油大量
〔一〕电力变压器
配电变压器
升压变压器
降压变压器
电力变压器的类别——用途分
(二) 特种变压器
变压器的工作原理
变压器的工作原理引言：变压器是一种电力设备，广泛应用于电力系统中，用于改变交流电的电压和电流。
它是由两个或多个线圈（称为绕组）共享一个磁性铁芯组成的。
本文将详细介绍变压器的工作原理，包括基本原理、构造和工作过程。
一、基本原理变压器的工作原理基于电磁感应现象。
根据法拉第电磁感应定律，当一个线圈中的磁通量发生变化时，会在另一个相邻的线圈中引发感应电动势。
变压器利用这个原理来改变电压和电流的大小。
二、构造1. 铁芯：变压器的主要构造部分是磁性铁芯。
它通常由硅钢片叠压而成，具有高导磁性和低磁滞损耗，以提高变压器的效率。
2. 绕组：变压器有两个或多个绕组，分别称为初级绕组和次级绕组。
初级绕组与电源相连，次级绕组与负载相连。
绕组由导电材料（如铜线）制成，通过绝缘材料隔离。
3. 冷却系统：大型变压器通常配备冷却系统，以保持温度在安全范围内。
常见的冷却方式包括自然冷却和强制冷却。
三、工作过程变压器的工作过程可以分为两个阶段：空载和负载。
1. 空载：在空载状态下，变压器的次级绕组未连接到负载。
当交流电通过初级绕组时，产生的交变磁场会在次级绕组中感应出电动势。
根据变压器的转向比，电压可以被升高或降低。
由于次级绕组未连接到负载，所以几乎没有电流流过次级绕组。
2. 负载：当负载连接到次级绕组时，变压器进入负载状态。
由于负载的存在，次级绕组中会有电流流过。
根据欧姆定律，电流通过绕组时会产生电压降。
因此，次级绕组的电压会降低。
根据变压器的转向比，初级绕组的电压也会相应地降低或升高。
四、变压器的效率变压器的效率是指输出功率与输入功率之比。
它可以通过以下公式计算：效率 = （输出功率 / 输入功率）× 100%变压器的效率受到多种因素的影响，包括铁芯材料的导磁性能、绕组的电阻损耗和磁滞损耗等。
为了提高变压器的效率，可以采取一些措施，如使用高导磁性的铁芯材料、减小绕组电阻和合理设计冷却系统。
结论：变压器是一种基于电磁感应原理的电力设备，用于改变交流电的电压和电流。
变压器的工作原理ppt课件
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第六节 三相变压器
一.三相变压器的电路系统--连接组 （一）联结法 • 绕组的首端和末端的标志规定
绕 组 名 称 首 端
高 压 绕 组 ABC 低 压 绕 组 a bc
末 端
中 点
XYZ O
xyz o
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变压器常用的冷却方式有以下几种：
• 1、油浸自冷(ONAN)； • 2、油浸风冷(ONAF)； • 3、强迫油循环风冷(OFAF)； • 4、强迫油循环水冷(OFWF)； • 5、强迫导向油循环风冷(ODAF)； • 6、强迫导向油循环水冷ODWF)
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按变压器选用导则的要求，冷却方 式的选择推荐如下
（3）可以避免短路电流直接流过测量仪表及继 电器的线圈。
(3).额定电流 I
• 变压器的额定容量除以各绕组的额定电压所计算出来的线 电流值，以A表示
• 单相变压器的一次、二次绕组的额定电流为
I1N = S N/ U1N
I2N = S N/ U2N
• 三相变压器的一次、二次绕组的额定电流为
I1N = S N/ 3 U1N (4).额定频率
I2N = S N/ 3 U2N
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二、额定值
额定容 SN(量 kV)A
指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在 功率。
额定电 I1N和 流 I2N(A)
指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。 在三相变压器中指的是线电流
额定U 电 1N和 U 压 2N(kV )指长期运行时所能承受的工作电压
变压器结构、工作原理和功能
变压器结构、工作原理和功能标题：变压器结构、工作原理和功能引言概述：变压器是电力系统中常见的电气设备，它通过改变交流电的电压大小，实现电能的传输和分配。
本文将详细介绍变压器的结构、工作原理和功能。
一、变压器的结构1.1 主要构件：变压器主要由铁芯、绕组和外壳组成。
1.2 铁芯：铁芯是变压器的核心部件，通常由硅钢片叠压而成，具有良好的导磁性能和低损耗特性。
1.3 绕组：绕组是变压器的导电部件，分为高压绕组和低压绕组，通过绕制在铁芯上实现电能的传输。
二、变压器的工作原理2.1 磁感应定律：变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律，当通过主绕组的交流电流变化时，会在铁芯中产生交变磁场。
2.2 互感定律：根据互感定律，当磁场通过铁芯时，会感应出次级绕组中的电动势，从而实现电能的传输和变压。
2.3 工作频率：变压器的工作频率通常为50Hz或者60Hz，这是因为交流电力系统的标准频率为这两个值。
三、变压器的功能3.1 电压变换：变压器可以将高电压变换为低电压，或者将低电压变换为高电压，以满足不同电气设备的需求。
3.2 电能传输：变压器通过电能的传输，将发电厂产生的高压电能传输到用户终端，实现电力供应。
3.3 电力分配：变压器在电力系统中起到电力分配的作用，将电能分配到不同的用电设备，以满足各个区域的用电需求。
四、变压器的类型4.1 功率变压器：用于大功率电能传输和分配，常见于电力系统中的变电站。
4.2 隔离变压器：用于隔离电力系统中的高压和低压，以保证安全和稳定的电力供应。
4.3 自耦变压器：自耦变压器是一种特殊类型的变压器，主绕组和次级绕组共用一部份线圈，常见于电子设备中。
五、变压器的应用领域5.1 发电厂：变压器用于将发机电产生的高压电能变换为输送到电网的中压或者低压电能。
5.2 工业领域：变压器用于工业设备的电能供应，满足不同设备对电压的要求。
5.3 住宅和商业建造：变压器用于将电网的中压或者低压电能变换为适合住宅和商业建造用电设备的电压。
网络变压器的应用原理
网络变压器的应用原理1. 什么是网络变压器网络变压器是一种电子元器件，它是一个用来转换电源电压的装置。
网络变压器可以利用电磁感应的原理来实现输入电压和输出电压之间的变换。
它通常由一个铁心和几个绕组组成。
2. 网络变压器的工作原理网络变压器的工作原理基于电磁感应的原理。
它包括一个输入绕组、一个输出绕组和一个铁芯。
输入绕组和输出绕组通过铁芯连接在一起，铁芯用来增加磁感应强度。
当输入绕组中的电流改变时，它会产生一个变化的磁场。
这个变化的磁场会通过铁芯传递到输出绕组中，从而在输出绕组中产生一个电流。
由于输入绕组和输出绕组的匝数不同，所以输入电压和输出电压也不同。
通过控制输入电流和输出电流的比例，网络变压器可以实现电源电压的升降。
输入绕组的匝数越大，输出绕组的匝数越小，输出电压就会越高。
反之，输入绕组的匝数越小，输出绕组的匝数越大，输出电压就会越低。
3. 网络变压器的应用网络变压器在电子设备和电力系统中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：•电力系统：网络变压器在电力系统中起到很重要的作用。
它们被用于将高压输电线路的电压降低到适合家庭和工业用途的电压。
同时，网络变压器也被用于电力系统中的调节和稳定电压。
•通信系统：网络变压器在通信系统中也很常见。
它们被用于将输入的电压转换为适合通信设备使用的电压。
通信设备通常需要较低的电压，而网络变压器可以将高压转换为低压并确保稳定的供电。
•电子设备：网络变压器也被广泛应用于各种电子设备中。
例如，电脑、电视、音响和手机等设备都使用了变压器来提供合适的电压。
变压器帮助保护设备免受过高或过低的电压损坏，并确保它们能够正常运行。
•照明系统：网络变压器还被用于照明系统中。
它们通过升压或降压来确保灯具获得正确的电压，以保持正常的工作状态。
•工业控制系统：在工业控制系统中，网络变压器被用于提供合适的电压和电流以支持各种设备和机器的运行。
4. 网络变压器的优点网络变压器具有以下几个优点：•电压变换：网络变压器能够将输入电压转换为适合不同设备和系统的输出电压，提供了灵活性和方便性。
RJ45网口变压器工作原理与设计指南资料
本文解释那些影响以太网变压器EMI性能的主要参数， 在通常配置下，需要一个bench-level测试方法来测试 变压器特性。
变压器参数总结
主要功能性（差分）参数：变比；磁化电感（开 路电感）；插入损耗；回返损耗（与所有差分参 数有关）
影响差分参数的寄生参数：漏感；分布电容和初 次级线圈间电容
影响共模噪声抑制的参数：中心抽头平衡度；中 心抽头和参考面之间串联阻抗（不平衡+中心抽 头电感+中心抽头电容）；初次级线圈间电容； 共模电感阻抗。
低线缆上共模电流和共模电压。 对于某些收发器提供一个直流偏置电压或功率源
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非理想中心抽头变压
如图，LCT，△L，C12降低了共模衰减。△L产生了 差模——共模转换 因为LCT + △L≠0，所以中心抽头上存在共模电
压。 共模电压在线缆上驱动共模电流，产生辐射。
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简介
以太网变压器的功能： 满足IEEE 802.3中电气隔离的要求 不失真的传输以太网信号 EMI抑制： EMI特性直接与CM特性相关； 相关信息不会出现在data sheet中； 结构中寄生参数有明显的影响； 手工绕线——影响共模性能的一致性； 封装中的布线很重要； 封装尺寸及HV的要求限制了一些可能的选择； 价格方面的考虑。
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频率响应
漏感远小于磁化电感，可 以忽略
响应曲线是指数阻尼振荡 下降
网络变压器工作原理
网络变压器工作原理
网络变压器是一种将电能进行变压或隔离的电器设备。
其工作原理主要基于法拉第电磁感应定律以及互感现象。
网络变压器由两个绕组组成，其中有一个称为“主绕组”，另一个称为“副绕组”。
主绕组通常与电源相连接，而副绕组则与负载设备相连接。
当电流通过主绕组时，它会产生一个电磁场。
根据法拉第电磁感应定律，这个变化的磁场会在副绕组中产生一个感应电动势。
这个感应电动势将导致副绕组中的电流流动。
根据互感现象，主绕组和副绕组的电磁场是相互耦合的，因为它们彼此靠近并通过铁芯连接。
这种耦合使得主绕组中的变化电流能够有效地传递到副绕组中。
通过改变主绕组和副绕组的匝数比例，网络变压器可以实现输入电压与输出电压之间的变换。
如果主绕组的匝数比副绕组大，输出电压将会降低；如果主绕组的匝数比副绕组小，输出电压将会升高。
此外，网络变压器还可以提供电气隔离，使输入电路与输出电路相互隔离，从而确保用户的安全性。
总之，网络变压器通过利用法拉第电磁感应和互感现象，将输入电压变换为输出电压，并提供电气隔离，实现了电能的传递和变换。
变压器的工作原理
变压器的工作原理一、引言变压器是电力系统中常见的电气设备，主要用于改变交流电的电压。
本文将详细介绍变压器的工作原理，包括基本原理、结构、工作过程和应用。
二、基本原理变压器基于电磁感应的原理工作。
它由两个密封的线圈组成，分别称为主线圈（也称为初级线圈）和副线圈（也称为次级线圈）。
主线圈通常连接到电源，而副线圈连接到负载。
两个线圈之间通过一个铁芯相互绝缘。
三、结构1. 铁芯：变压器的铁芯由高导磁材料制成，如硅钢片。
它的作用是提供低磁阻路径，以便磁通尽可能地通过线圈。
2. 主线圈：主线圈是变压器的输入端，通常由较粗的导线绕制而成。
它连接到电源，产生磁场。
3. 副线圈：副线圈是变压器的输出端，通常由较细的导线绕制而成。
它连接到负载，接收变压器输出的电能。
四、工作过程1. 磁通产生：当主线圈上通有交流电时，电流会在主线圈中产生变化。
这个变化的电流会产生一个变化的磁场，通过铁芯传播。
2. 电磁感应：由于铁芯的存在，磁场可以集中并传导到副线圈中。
当磁场通过副线圈时，会在副线圈中产生电动势。
3. 变压器原理：根据法拉第电磁感应定律，电动势的大小与磁场变化率成正比。
因此，如果主线圈的匝数较大，副线圈的电压将会增加；反之亦然。
这就是变压器实现电压变换的原理。
五、应用1. 电力传输：变压器在电力系统中起到传输电能的关键作用。
通过变压器，电能可以从发电厂输送到消费者，同时可以通过变压器将电压升高或降低，以适应不同的需求。
2. 电子设备：变压器也广泛应用于电子设备中，如电视、计算机、手机等。
这些设备通常需要不同电压级别的电能供应，因此需要变压器来实现电压转换。
3. 工业应用：变压器在工业领域中也有广泛的应用，如电焊机、电炉等。
这些设备通常需要高电流和低电压，变压器可以将电网提供的高电压转换为所需的低电压。
六、总结变压器是基于电磁感应原理工作的电气设备，用于改变交流电的电压。
它由主线圈、副线圈和铁芯组成。
通过电磁感应，变压器可以实现电压的升降，并广泛应用于电力传输、电子设备和工业领域等。
变压器工作原理及概述课件
定期对变压器油进行化验，确保油的品质和纯净度符合要求。
变压器电气性能测试
定期对变压器的电气性能进行测试，如绝缘电阻、介质损耗等。
变压器常见故障及处理
变压器过载
当变压器所承受的负荷超过其额定值时，会出现过载现象，应采取措 施降低负荷或更换更大容量的变压器。
变压器绕组短路
当绕组间的绝缘损坏时，会发生短路现象，应修复损坏的绕组或更换 整个绕组。
匝数比是指一次绕组与二次绕组的匝 数之比，它决定了变压器的电压变换 比。
由于匝数比的差异，二次绕组的感应 电动势与一次绕组的感应电动势不同 ，从而实现电压的变换。
CHAPTER
03
变压器运行特性
变压器电压调整率
电压调整率
指变压器在负载变化时输 出电压的相对变化量，是 衡量变压器性能的重要指 标之一。
变压器在电力系统中的作用
01
02
03
电压变换
变压器可以将电网中的电 压升高或降低，以满足用 与用户 设备隔离，提高设备的安 全性。
阻抗匹配
变压器可以改变阻抗，使 设备与电网或用户设备之 间实现阻抗匹配，提高传 输效率。
CHAPTER
02
变压器工作原理
变压器基本工作原理
浸渍与干燥工艺
对变压器进行浸渍处理，提高 其绝缘性能，并进行干燥处理
。
检测与试验
对成品变压器进行性能检测和 试验，确保其符合设计要求和
安全标准。
变压器材料选择与性能要求
绕组材料
根据电压等级和电流容量，选 择合适的导线材料，如铜、铝
等。
铁芯材料
选择具有高磁导率和低损耗的 硅钢片作为铁芯材料。
绝缘材料
02
变压器通过改变初级线圈的匝数 或次级线圈的匝数，实现交流电 压的升高或降低。
变压器的基本工作原理解析
变压器的基本工作原理解析变压器是一种重要的电气设备，它能够将交流电信号从一个电路传输到另一个电路，并且在传输过程中能够改变电压大小。
这种能力使变压器在许多电子设备和工业领域发挥着重要作用。
在本文中，我们将深入探讨变压器的基本工作原理，以及它如何改变电压大小。
变压器由两个线圈组成，一个称为“主线圈”，另一个称为“次线圈”。
这两个线圈位于同一磁场中，因此它们之间会产生磁耦合。
主线圈中的电流会产生一个磁场，这个磁场会产生一个磁通量，并在次线圈中产生电势差。
通常，主线圈中的电压比次级线圈的电压高得多，因此，当交流电信号输入主线圈时，变压器就能将电压从一个电路传输到另一个电路，并根据需要进行大小调节。
变压器的主要工作原理是基于法拉第定律和电磁感应原理。
法拉第定律表明，当电流通过一个线圈时，它会在周围产生磁场。
如果在同一磁场中有另一个线圈，它会被感应出电势差，并且导致电流在其内部流动。
这种感应方式称为“电磁感应”。
当交流电信号输入主线圈时，它的电流会改变方向，从而产生一个交变磁场。
根据电磁感应原理，次级线圈中产生的电势差也会相应地改变方向，并且与主线圈的磁场的频率相同。
这个交变电势差可以用另一个重要的物理定律——欧姆定律来解释，即：电势差等于电流乘以电阻。
在变压器中，为了减少电阻，线圈的导体通常是铜制的，其电阻极小。
因此，产生的交变电势差主要取决于线圈所包含的线圈数量（即线圈的“匝数”）。
总的来说，如果次级线圈的匝数较大，则产生的电势差将比电势差大的主线圈产生的要高。
变压器可以有很多不同的设计和结构，其中最常见的是“中心引出”变压器。
在这种变压器中，主线圈和次级线圈都绕在同一铁芯之上，而且在变压器的中心拥有一个接地终端。
这种连接方式允许在变压器内部从主线圈和次级线圈获得最好的性能和效率。
变压器的应用非常广泛，它被用于各种设备和系统中，包括电力系统、音频放大器、计算机电源、电子设备等。
在电力系统中，大型变压器用于将高电压的电能传输到较远的地方或将电能从不同的电力网之间转换。
变压器的基本原理和应用
变压器的基本原理和应用变压器是一种用于转换电压和电流的重要电气设备，它在各个领域都有广泛的应用。
本文将介绍变压器的基本工作原理、构造以及它在电力系统、电子设备和工业制造等方面的应用。
一、基本工作原理变压器的基本工作原理是利用电磁感应的原理，通过互感作用来实现电压或电流的转换。
变压器由铁芯和线圈构成，线圈分为一次线圈和二次线圈。
一次线圈通电时，会在铁芯中形成磁场，而这个磁场会感应出一次线圈和二次线圈中的电动势，进而使电能由一次线圈传递到二次线圈。
二、构造与类型1. 构造: 变压器由铁芯、一次线圈和二次线圈组成。
铁芯通常采用硅钢片制成，可以减少涡流损耗和铁损耗。
一次线圈和二次线圈由绝缘导线绕制而成，它们的匝数决定了变压器的变比。
2. 类型: 变压器根据用途和结构可以分为多种类型，比如电力变压器、配电变压器、电焊机用变压器等。
根据变压器的冷却方式，还可以分为自然冷却和强制冷却两种类型。
三、电力系统中的应用在电力系统中，变压器起到了重要的作用。
它通常用于调节电网中的电压水平，将高压输电线路上的电能转换为低压适用于家庭和企业使用的电能。
此外，变压器还可用于实现电网之间的电能互联，以及电能的长距离传输。
四、电子设备中的应用在电子设备中，变压器也是不可或缺的组成部分。
例如，手机充电器中的插头部分就配备了一个变压器，它可以将市电的高压变成适合手机充电的低压。
另外，各种电子产品的电源模块中也会使用到变压器，用于实现电压的转换和稳定。
五、工业制造中的应用在工业制造中，变压器也有广泛的应用。
例如，在焊接工艺中，变压器可以提供所需的电流和电压来驱动焊接设备。
此外，变压器还可以在电力电子设备中用于电源变换、隔离和稳压，以满足各种工业设备对电能的需求。
六、总结变压器作为一种重要的电气设备，在电力系统、电子设备和工业制造方面都有广泛的应用。
了解变压器的基本原理和构造，可以更好地理解它的工作原理和应用领域。
通过合理的设计和使用，变压器可以高效、稳定地转换和传输电能，为各个领域提供可靠的电力支持。
变压器结构图及工作原理
变压器结构图及工作原理变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电变压器原理图流时，铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压(或电流)。
变压器研究报告指出：变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。
下面来看看变压器结构图。
变压器结构图及工作原理变压器的工作原理变压器利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器输送的电能的多少由用电器的功率决定.变压器的制作原理：在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。
变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。
电源变压器的特性参数工作频率变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作频率。
额定功率在规定的频率和电压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功率。
额定电压指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。
电压比指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。
空载电流变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。
空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。
对于50hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。
空载损耗指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。
主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗(铜损)，这部分损耗很小。
效率指次级功率p2与初级功率p1比值的百分比。
通常变压器的额定功率愈大，效率就愈高。
绝缘电阻表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。
绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。
网络变压器的工作原理介绍和EMC设计
网络变压器的工作原理介绍和EMC设计1、网络变压器的介绍网络变压器也被称作“数据汞”，也可称为网络隔离变压器。
它在一块网络接口上所起的作用主要有两个，一是传输数据，它把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号，并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接网线的另外一端；二是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平，以防止不同电压通过网线传输损坏设备。
除此而外，数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。
它主要用在网络交换机、路由器、网卡、集线器里面，起到信号耦合、高压隔离、阻抗匹配、电磁干扰抑制等作用。
网络变压器用于交换机和网卡的设计拓扑图：以太网设备在收发器和网线间使用变压器，其包含中心抽头变压器，自耦变压器，共模电感。
最新的以太网设备通过变压器提供48V电源，采用集成连接器，应用越来越广泛。
这些器件的特性对于EMI的抑制很关键。
2、网络变压器分类产品依据结构类型，可以分为两类:a.离散性网络变压器(DiscreteLAN Magnetics Module)；b.内部集成磁性变压器模块的RJ45连接器 (RJ45 Connector with Integrated Magnetics,ICMs)。
产品依据客户焊接类型，可以分为两类:a.表面贴装元件 (SMT,Surface Mount Type)；b.插件元件(TH,Through-Hole Type)。
产品依据传输速率，可以分类四类:a. 10Base-T；b. 10/100Base-T；c. 1000 Base-T；d. 10G Base-T。
(Base-T: Baseband，双绞线对。
简而言之，Base-T是一种以bps速率工作的局域网（LAN）标准，它通常被称为快速以太网，并使用UTP（非屏蔽双绞线）铜质电缆。
快速以太网有三种基本的实现方式：Base-FX、 Base-T、和1Base-T4。
每一种规范除了接口电路外都是相同的，接口电路决定了它们使用哪种类型的电缆。
变压器的工作原理(变压器工作)ppt模版课件
（2） 若要信号源输给负载旳功率到达最大, 负载 电阻应等于信号源内阻。 今用变压器进行阻抗变换, 则变压器旳匝数比应选多少？阻抗变换后信号源旳输
R0
R0
＋
RL
＋
N1
N2
RL
E
E
－
－
( a ) LC串联电 路
( b ) LC并联电 路
.
.
I 1 N1 I10 N1
因为变压器空载电流很小, 一般只有额定电流旳百分
之几,
所以当变压器额定运营时,
.
I1
N1
可忽视不计。
则
有
.
.
I1 N1 I 2 N2
。
可见变压器负载运营时, 原、 副绕组产生旳磁动势方
向相反, 即副边电流Ｉ２对原边电流Ｉ１产生旳磁通有去 磁作用。 所以, 当负载阻抗减小, 副边电流Ｉ２增大时, 铁 心中旳磁通Φm将减小, 原边电流Ｉ１必然增长, 以保持磁
通Φm基本不变, 所以副边电流变化时, 原边电流也会相应 地变化。原、副边电流有效值旳关系为
I1 N2 1 I2 N1 K
(2.37)
由式（2.37）可见, 当变压器额定运营时, 原、 副边旳 电流之比近似等于其匝数之比旳倒数。若变化原、 副绕组 旳匝数, 就能够变化原、 副绕组电流旳比值, 这就是变压器 旳电流变换作用。
3） 阻抗变换
变压器除了具有变压和变流旳作用外, 还有变换阻抗
旳作用。 如图 2 - 39所示, 变压器原边接电源Ｕ1, 副边接
负载阻抗|ZL|, 对于电源来说, 图中虚线框内旳电路可用另 一种阻抗|Z/L|来等效。所谓等效, 就是它们从电源吸收旳 电流和功率相等。当忽视变压器旳漏磁和损耗时, 等效阻
网络变压器的作用、原理及主要参数
前言图1所示的网络变压器(EthernetTransformer，也称数据汞/网络隔离变压器)模块是网卡电路中不可或缺的部分，它主要包含中间抽头电容、变压器、自耦变压器、共模电感。
该变压器一般都安装在网卡的输入端附近。
工作时，由收发器送出的上行数据信号从络变压器的Pin16-Pin15进入，由Pin10-Pin11输出，经RJ45型转接头，再通过非屏蔽双绞线送往服务器;服务器送来的下行数据信号经另一对非屏蔽双绞线和RJ45型转接头，由Pin7-Pin6进入，由Pin1-Pin2输出，然后送到网卡的收发器上。
本文将主要分析网络变压器的原理、主要参数及实现的功能。
功能Ethernet Transformer主要实现以下三个功能：1.满足IEEE 802.3电气隔离要求2.无失真传输以太网信号3.辐射发射的抑制电气隔离任何CMOS制程的芯片工作的时候产生的信号电平总是大于0V的(取决于芯片的制程和设计需求)，PHY输出信号送到100米甚至更长的地方会有很大的直流分量的损失。
而且如果外部网线直接和芯片相连的话，电磁感应(打雷)和静电，很容易造成芯片的损坏。
再就是设备接地方法不同，电网环境不同会导致双方的0V电平不一致，这样信号从A传到B，由于A设备的0V电平和B点的0V电平不一样，这样可能会导致很大的电流从电势高的设备流向电势低的设备。
网络变压器把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号，并且通过电磁场的转换耦合到连接网线的另外一端。
这样不但使网线和PHY之间没有物理上的连接而换传递了信号，隔断了信号中的直流分量，还可以在不同0V电平的设备中传送数据。
网络变压器本身就是设计为耐2KV~3KV的电压的。
也起到了防雷保护作用。
有些朋友的网络设备在雷雨天气时容易被烧坏，大都是PCB设计不合理造成的，而且大都烧毁了设备的接口，很少有芯片被烧毁的，就是变压器起到了保护作用。
隔离变压器可满足IEEE802.3的绝缘要求，但不能抑制EMI。
变压器的主要结构和工作原理
变压器的主要结构和工作原理标题：变压器的主要结构和工作原理引言概述：变压器是电力系统中常见的电气设备，它起着改变电压、传输电能的重要作用。
本文将详细介绍变压器的主要结构和工作原理。
正文内容：1. 变压器的主要结构1.1 主绕组主绕组是变压器中最重要的部分，它由导线绕制而成。
主绕组承载着输入电压和输出电压的变化，其匝数决定了变压器的变比。
1.2 磁路磁路由铁芯和绕组构成。
铁芯通常由硅钢片叠压而成，以减小磁通损耗。
绕组则绕在铁芯上，起到传导磁场的作用。
1.3 冷却系统变压器在工作过程中会产生热量，冷却系统用于散热，以保证变压器的正常运行。
常见的冷却系统有自然冷却和强迫冷却两种方式。
1.4 绝缘系统绝缘系统用于隔离变压器的不同部分，防止电流短路和绝缘击穿。
常见的绝缘材料有绝缘纸、绝缘漆等。
1.5 辅助设备变压器还配备了一些辅助设备，如刀闸、保护装置等。
它们用于控制和保护变压器的正常运行。
2. 变压器的工作原理2.1 磁感应定律变压器的工作基于磁感应定律，即当导线中有电流流过时，会产生磁场。
变压器利用这一原理，通过变化的磁场来改变电压。
2.2 磁通耦合变压器中的主绕组和副绕组通过磁通耦合实现能量传输。
当主绕组中的电流变化时，产生的磁场会导致副绕组中的电流发生变化。
2.3 变压器的变比变压器的变比由主绕组和副绕组的匝数比决定。
当主绕组匝数大于副绕组时，输出电压将小于输入电压，反之亦然。
2.4 损耗变压器在工作过程中会有一定的损耗，主要包括铁损耗和铜损耗。
铁损耗是由于铁芯磁化和磁通变化而产生的能量损失，铜损耗是由于绕组导线电阻而产生的能量损失。
2.5 调压和保护变压器可以通过调整绕组的匝数比来实现电压的升降，以满足不同电力系统的需求。
同时，变压器还配备了保护装置，如过载保护、温度保护等，以保证变压器的安全运行。
总结：综上所述，变压器的主要结构包括主绕组、磁路、冷却系统、绝缘系统和辅助设备，而其工作原理基于磁感应定律和磁通耦合。
变压器的工作原理
变压器的工作原理引言：变压器是电力系统中常见的电气设备，用于改变交流电的电压和电流。
它是由两个或多个线圈（称为绕组）和一个磁路组成的。
本文将详细介绍变压器的工作原理，包括其基本构造、工作原理、应用领域以及相关参数和特性。
一、基本构造：1. 主绕组：变压器的主绕组是用于输入电源的绕组，通常由铜线制成，它与输入电源相连。
2. 次绕组：变压器的次绕组是用于输出电源的绕组，通常也由铜线制成，它与输出电路相连。
3. 磁路：磁路由铁芯组成，通常使用硅钢片制成，以减小磁通损耗。
4. 绝缘材料：变压器的绕组和磁路之间需要绝缘材料来防止电流短路和绝缘击穿。
二、工作原理：变压器的工作原理基于电磁感应定律。
当输入电源的交流电通过主绕组时，产生一个交变磁场。
这个交变磁场会穿过次绕组，导致次绕组中产生电动势，从而引起电流的流动。
根据电磁感应定律，次绕组中的电流与主绕组中的电流成正比，而与绕组的匝数成反比。
因此，通过改变绕组的匝数比，可以实现输入电压和输出电压的变换。
三、应用领域：变压器广泛应用于电力系统和电子设备中，具有以下几个主要应用领域：1. 电力输配：变压器用于将发电厂产生的高电压输送到远距离的用户，以减小输电损耗。
同时，变压器也用于将输电线路的电压降低到适合用户使用的电压。
2. 电子设备：变压器用于电子设备中的电源适配器，将电网的高电压转换为适合设备使用的低电压。
3. 工业应用：变压器用于工业设备中的电源供应，如机床、电焊机等。
4. 电力调节：变压器用于电力系统的电压调节和稳定，以确保电力质量和供电可靠性。
四、参数和特性：1. 额定功率：变压器的额定功率是指其设计和制造时所能承受的最大功率。
2. 额定电压：变压器的额定电压是指其设计和制造时所能承受的最大电压。
3. 变比：变压器的变比是指输入电压与输出电压之间的比值。
4. 效率：变压器的效率是指输出功率与输入功率之间的比值，通常以百分比表示。
结论：变压器是一种基本的电力设备，通过电磁感应定律实现输入电压和输出电压的变换。
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2020/8/8
45
正确认识所谓的共模端接
关注线缆侧中心抽头连接以及所谓的共模端接。
在典型的以太网应用中，并没有明显的差模/共 模混合传输模式的信号激励源。
对这种模式信号进行端接可能会影响EMI，但这 种传输模式并不是EMI的主要源。
所谓的共模端接并没有端接真正的共模信号。
2020/8/8
15
非理想参数
变压器等效电路
2020/8/8
16
频率响应
降低磁化和泄露电感和分布电容可以增加频 率范围
降低磁芯损耗和绕线电阻可以降低插入损耗
2020/8/8
17
频率响应
脉冲上升的时域响应如右图 并联的磁化电感LM对于上升
沿有很大的阻抗，可以忽略 响应曲线是指数阻尼振荡下
2020/8/8
26
变压器共模特性
共模抑制效能是各器件特性，寄生参数及相互影 响的综合结果
不能仅通过data sheet中的电路图来判断抑制效 能，现在的data sheet对判断EMI抑制性能只有很 少的作用
EMI性能的测试并不容易，需要特定的测试环境 及测试夹具。
与其它滤波器一样，源和负载的共模阻抗及参考 面的阻抗对变压器的共模抑制都很关键。
2020/8/8
3
简介
变压器的构成： 脉冲（隔离）变压器 共模电感 自耦变压器 电容 电阻 封装/结构（集成变压器中的连接器管脚和走线）
2020/8/8
4
简介
典型的以太网口电路
2020/8/8
5
差模传输特性
2020/8/8
6
差模传输特性
主要考虑差模参数。频率范围考虑从1MHz到 100MHz（CAT5E）和250MHz（CAT6）
采用75ohm端接电阻，如图。 此电阻提供差分线对之间150ohm的端接，主要
用于混合模式信号的阻抗匹配。高压电容CHV将 线缆终端连接到GND改善EMI。由于有电阻，接 线电感以及其它的限制，这并不是一个接地的低 阻抗路径。
2020/8/8
32
共模信号
是引起EMI的最直接原因，产生的原因包括： 不平衡（阻抗，幅值，时间，dv/dt） 串扰 非理参考面（地弹，参考面与机壳间的射频电压）
2020/8/8
47
电流驱动型PHY
为什么2线共模电感不能放置于于电流驱动形PHY 的PHY侧。如图，当有意信号的瞬时电流走在其 中一个线圈或者在两个线圈中电流方向相同的时 候，在磁芯中没有磁力线抵消，此电感会对这个 有意信号产生一个高阻抗，从而影响有意信号。
2020/8/8
48
电流驱动型PHY
不可能通过变压器的data sheet判断变压器的特性。可 以使用网络分析仪测试，但要注意系统性能是不同的， 如果不了解系统的特性，不能完全判断变压器的特性。 并且测试方法也没有一定的标准。
本文解释那些影响以太网变压器EMI性能的主要参数， 在通常配置下，需要一个bench-level测试方法来测试 变压器特性。
需要一些理想的假设简化初始的分析： 假设磁导率足够大可认为是无穷大 磁芯的此话足够小可认为是0 忽略磁芯损耗 忽略绕线电阻 所有磁力线都在绕线内（即没有漏磁） 忽略绕线间的电容
2020/8/8
7
差模传输特性
法拉第定律，闭合环路的感应电动势与磁力线随 时间的变化率成比例。
理想变压器电压，电流和变比之间的关系
响应曲线是指数阻尼振荡 下降
振荡幅值和阻尼系数决定 于磁化电感，分布电容和 负载阻抗。
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20
频率响应
2020/8/8
21
共模传输特性
2020/8/8
22
理想中心抽头变压器
理想中心抽头的变压器，所有的共模电流 通过中心抽头返回到源。中心抽头作用： 通过提供差分线上共模噪声的低阻抗回流路径，降
2020/8/8
8
差模传输特性
R2
环形磁芯上的自感和互感
2020/Байду номын сангаас/8
9
差模传输特性
变压器的线路符号
阻抗的转换
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10
差模传输特性
磁芯的磁化和饱和
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11
非理想参数
有限的磁导率
2020/8/8
12
非理想参数
磁芯损耗：磁滞现象和涡旋电流损耗可以 用图中与线圈并联的电阻RCL表示。降低 磁芯损耗可以通过采用高电阻系数材料 （如铁氧体材料）和采用薄板磁芯阻止涡 旋电流的流动。
2020/8/8
38
共模模式的参数
不平衡的中心抽头（PHY侧）：用△L1来描述线圈两边的 不平衡。对于理想变压器，中心抽头在线圈的中间， △L1 =0.
中心抽头不平衡产生的两个影响： 一是△L1随着频率增加阻抗增加， 限制了通过中心抽头减小共 模电流的作用 二是对于差分信号差生不平衡的影响，引起差模-共模以及共 模-差模转换。这会增加辐射和敏感度。
网口变压器
简介 差模传输特性（功能性特性） 共模传输特性（EMI抑制特性）
2020/8/8
1
简介
以太网设备在收发器和网线间使用变压器，其包含中 心抽头变压器，自耦变压器，共模电感。最新的以太 网设备通过变压器提供48V电源，采用集成连接器，应 用越来越广泛。这些器件的特性对于EMI的抑制很关键。
2020/8/8
37
共模模式的参数
典型的共模电感阻抗是磁芯 材料， 形状，绕线圈数和 CCMC的函数。为了在特定频 率范围获得高的阻抗，在其 它频段一般会有低的阻抗。
共模阻抗会随着磁饱和而降 低，这在以下两种情况中特 别重要：
一是有POE功能时，直流电流会使 磁芯饱和
二是暴露的UTP耦合到强电压和电 流，如暴露在高强度的EMI下。
此端接的效能主要决定于系统设计，不能简单的 认为此端接会提升EMI性能还是降低EMI性能。 需要考虑如下两点：一是成本和益处；二是有可 能为共模噪声提供一个绕过共模电感的路径。
2020/8/8
46
正确认识所谓的共模端接
高压电容连接到噪声源点会增加线缆的共模电流 和辐射，如图。参考平面如果不是理想的0V，高 频的共模电流会绕过共模电感流到外部线缆上， 引起辐射。
2020/8/8
41
共模模式的参数
初次级线圈间电容，为了消弱变压器的共模传输 性能，应该尽可能减小此电容容值。但不幸的是， 在EMC所关心的频率范围内，很难保证此容值足 够小而提供有效地共模抑制。
线缆侧中心抽头电容的不平衡，与之前△L1类似，
也有差模转共模和增加阻抗的影响。
2020/8/8
42
降 振荡幅值和阻尼系数决定于
LL，CD，R2。（假设源阻抗 可以忽略）
2020/8/8
18
频率响应
脉冲峰值的响应曲线如右 图
响应主要决定于磁化电感 和负载阻抗R2
漏感远小于磁化电感，可 以忽略
分布电容可以忽略，因为 电流不经过此电容
负载电压随时间指数降低
2020/8/8
19
频率响应
漏感远小于磁化电感，可 以忽略
需要注意GND≠0V
2020/8/8
35
一对线的共模模式简化图
2020/8/8
36
共模模式的参数
ZCMC：共模电感的阻抗，通过对共模电流提供高阻抗 抑制EMI，设计目的是获得最大的LCMC和RCMC。
CCMC：共模电感的分布电容，减弱共模电感的高频性 能。可以通过减小线圈间的重合减小此电容容值，特 别是整个线圈两端之间的距离。靠近传导的结构也会 明显影响这个电容的容值。
24
共模电感
对有意差分信号的传输，以及对无意共模信号的抑制，如 图
共模电感的符号和模型。分布电容CCMC降低高频共模电感 的阻抗。有损铁氧体（软铁氧体）由于能量耗散是有好处 的。ZCMC是电阻性而非电抗性。LCMC和RCMC的高阻抗和 CCMC是相互制约的两个参数。
2020/8/8
25
变压器参数总结
2020/8/8
2
简介
以太网变压器的功能： 满足IEEE 802.3中电气隔离的要求 不失真的传输以太网信号 EMI抑制： EMI特性直接与CM特性相关； 相关信息不会出现在data sheet中； 结构中寄生参数有明显的影响； 手工绕线——影响共模性能的一致性； 封装中的布线很重要； 封装尺寸及HV的要求限制了一些可能的选择； 价格方面的考虑。
2020/8/8
28
以太网线的传输模式
传输模式的图示
2020/8/8
29
各传输模式和EMI间的关系
信号对两线间的差模信号：相反的电流相互抵消， 电场抵消，低EMI问题。
信号对之间的共模/差模混合信号：与真正的共 模信号不同，它的传输也在线缆内部，所以也不 是影响EMI的主要信号。
信号与环境间的共模信号——主要的EMI源：传 输发生在线缆和周围环境间，最容易引起EMI问 题。所以变压器主要的EMI抑制功能就是减少这 部分的噪声。
2020/8/8
27
以太网线的传输模式
理解以太网线的传输模式是理解变压器EMI抑制 功能的关键。
典型的UTP（非屏蔽网线）和传导的环境（如传 导的GND）是一个多（9）导体的传输线。有意 和无意信号同时传输。有意信号是信号对两线间 的差模信号。无意信号包括：信号对之间的共模 /差模混合信号。信号与环境间的共模信号
2020/8/8
33
75ohm端接的共模阻抗
对于EMI的改善，最好在线缆的终端通过一个低 阻抗直接连接到机壳上。
75ohm端接对于共模信号是否是一个低阻抗？ 75ohm端接对于阻抗匹配更好还是对于共模抑制
更好？
2020/8/8
34