第三讲高频变压器和传输线变压器详解演示文稿
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chap3第3章变压器解析课件
3.1.4 变压器的额定值
额定值是制造厂对变压器在指定工作条件下运行时 所规定的一些量值。额定值通常标注在变压器的 铭牌上。变压器的额定值主要有：
1、额定容量SN 额定容量是指额定运行时的视在功率。以 VA、 kVA或MVA表示。由于变压器的效率很高，通常 一、二次侧的额定容量设计成相等。
单相变压器： SN U1NI1N U2NI2N
①绝缘：绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间
②散热：热量通过油箱壳散发，油箱有许多散热油 管，以增大散热面积。采用内部油泵强迫油循环， 外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油 箱
3 绝缘套管
绝缘套管由中心导电杆与瓷套组成。导电 杆穿过变压器油箱、在油箱内的一端与线 圈的端点联接，在外面的一端与外线路联 接。
1）在负载支路，电流的正方向与电压 降的正方向一致，而在电源支路，电 流的正方向与电动势的正方向一致； 2）磁通的正方向与产生它的电流的正 方向符合右手螺旋定则； 3）感应电动势的正方向与产生它的磁 通的正方向符合右手螺旋定则，并有
e=-(dΦ/dt)的关系； 4）电动势e1,e2的正方向表示电位升 高，电压u1,u2的正方向表示电位降低。
特种变压器：电炉、整流等。
其它变压器产品：调压器、电抗器、仪用互感 器（电压、电流互感器、脉冲变压器，阻抗匹 配变压器）。
电力变压器 三相干式变压器Βιβλιοθήκη 控制变压器 电源变压器 接触调压器
3.1.3 变压器的结构
电力变压器的基本构成部分有：铁心、绕组、绝缘套
管、油箱及其它附件等。
1、铁心和绕组：变压器中最主要的部件，他们构成 了变压器的器身。
三相变压器： SN 3U1NI1N 3U2NI2N
分析：三相变压器 SN 3（U1相N I电1N压/电流）
3传输线变压器
1. 传输线变压器
传输线变压器是将两根等长的导线紧靠在一起，并绕在 高导磁率低损耗的磁芯上构成的。最高工作频率可扩展到几百 兆赫甚至上千兆赫。
RL Rs Rs us us u1 u2
RL
Rs us
u1
u2
RL
(a) 结构示意图
(b) 原理电路图
(c) 普通变压器的原理电路
传输线变压器与普通变压器在传输能量的方式上是不相同的，传输线变 压器负载两端的电压不是次级感应电压，而是传输线的终端电压。 两根导线紧靠在一起，所以导线任意长度处 的线间电容很大，且在整个线上均匀分布。
几种不同封装形式的射频模块
作业：
• 3.10 • 3.11 • 3.12
这说明，当在A、B端输入等值异相功率时，在D端合成输 出，而C端没输出。
Rd Ra Rb R 2
1 i 2 ( ia ib ) ud u A u B 0， 即u 0，A、B、C三 点 同 电 位 。 ic ia ib id 0 ia ib i id 1 （ ia ib ) i c i a i b 2i 2
u1 u2
在传输线变压器中，线间的分布电容不影响高频能量的传输，电磁波以 电磁能交换的形式在导线间介质中传播的。
常用传输线变压器
(1) 1：1传输线变压器 1：1传输线变压器，又叫1：1倒相（反相）变压器。当传输线无损时， 可以认为u1=u2和i1=i2。等值异号。 i1
如果传输线的特性阻抗： 传输线输出端的等效阻抗为： 输入端（1、3端）的等效阻抗为 ： 为了实现传输线变压器与负载的匹配，要求： 为了实现信号源与传输线变压器的匹配，要求： 1：1传输线变压器，最佳匹配状态应该满足 ： 满足最佳功率传输条件的传输线特性阻抗为： 1：1传输线变压器具有最大的功率输出。但实际上，在各种放大电路 中RL正好等于信号源内阻的情况是很少的。因此，1：1传输线变压器很少 用作阻抗匹配元件，而更多的是用来作为倒相器，或进行不平衡-平衡以及 平衡-不平衡转换。
开关电源高频变压器的设计ppt课件(共29张PPT)
上，但是变压器的实际工作温度不应高于80℃，这是因为在100℃以上时，其饱 和磁通密度Bs已跌至常温时的70％。因此过高的工作温度会使磁心的饱和磁通 密度跌落的更严重。再者，当高于100℃时，其功耗已经呈正温度系数，会导致 恶性循环。对于R2KB2材料，其允许功耗对应的温度已经达到110℃，居里温度 高达240℃，满足高温使用要求。
2. 考虑成本因数在此选择PC40材质，查PC40资料得
3. Bs=0.39T Br=0.06T B m a x B s B r 0 .3 9 T 0 .0 6 T 0 .3 3 T
为了防止磁芯的瞬间出现饱和，预留一定裕量，取
变压器视在功率PT：对于反激拓扑来说，
P T P in P o u t P o u t P o u t ( 2 1 0 .1 8 )* 3 ( 2 1 1 )* 3 1 4 8 .5 W
2. 计算AP （用Excel表格来计算AP值）
式中：
A P
P T*104
0.783cm 4
B m*fs*1000*J*K u
J电流密度，通常395A/cm2;
2、变压器的构成以及作用：
1〕电气隔离
2〕储能
3〕变压
4〕变流
可能要用气隙磁通边缘效应校正匝数
若Φ值引起的温升小于25度，设计通过。
2〕如果要增加原副绕组之间的耦合，可以采用一半原绕组靠近磁芯，接着绕反馈绕组和副绕组，最外层再绕一半原绕组的排列形式，这样有
选择铁氧体材料时，要求功率损耗随温度的变化呈负温度系数关系。这是因为，
假如磁心损耗为发热主体，使变压器温度上升，而温度上升又导致磁心损耗进 一步增大，从而形成恶性循环，最终将使功率管和变压器及其他一些元件烧毁。 因此国内外在研制功率铁氧体时，必须解决磁性材料本身功率损耗负温度系数 问题，这也是电源用磁性材料的一个显著特点，日本TDK公司的PC40及国产的 R2KB等材料均能满足这一要求。
2. 考虑成本因数在此选择PC40材质，查PC40资料得
3. Bs=0.39T Br=0.06T B m a x B s B r 0 .3 9 T 0 .0 6 T 0 .3 3 T
为了防止磁芯的瞬间出现饱和，预留一定裕量，取
变压器视在功率PT：对于反激拓扑来说，
P T P in P o u t P o u t P o u t ( 2 1 0 .1 8 )* 3 ( 2 1 1 )* 3 1 4 8 .5 W
2. 计算AP （用Excel表格来计算AP值）
式中：
A P
P T*104
0.783cm 4
B m*fs*1000*J*K u
J电流密度，通常395A/cm2;
2、变压器的构成以及作用：
1〕电气隔离
2〕储能
3〕变压
4〕变流
可能要用气隙磁通边缘效应校正匝数
若Φ值引起的温升小于25度，设计通过。
2〕如果要增加原副绕组之间的耦合，可以采用一半原绕组靠近磁芯，接着绕反馈绕组和副绕组，最外层再绕一半原绕组的排列形式，这样有
选择铁氧体材料时，要求功率损耗随温度的变化呈负温度系数关系。这是因为，
假如磁心损耗为发热主体，使变压器温度上升，而温度上升又导致磁心损耗进 一步增大，从而形成恶性循环，最终将使功率管和变压器及其他一些元件烧毁。 因此国内外在研制功率铁氧体时，必须解决磁性材料本身功率损耗负温度系数 问题，这也是电源用磁性材料的一个显著特点，日本TDK公司的PC40及国产的 R2KB等材料均能满足这一要求。
变压器ppt课件
变压器分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ及应用领域
分类方式
根据用途、结构、相数、冷却方式等不同分类标准，变压器可 分为多种类型，如电力变压器、特种变压器、单相变压器、三 相变压器等。
应用领域
变压器在电力系统、工业、交通、通信等领域都有广泛应用。 例如，在电力系统中，变压器用于升压或降压，以满足不同电 压等级的输电和配电需求；在工业领域，变压器用于提供设备 所需的特定电压和电流。
设计原则及步骤
3. 设计线圈匝数、导 线截面积和绝缘方式；
5. 考虑变压器的短路 阻抗和空载损耗等性 能指标。
4. 确定冷却方式和温 升限值；
关键参数计算与选择
01
02
容量计算
根据负载的功率因数、 效率及未来扩展需求， 选择合适的变压器容 量。
电压等级选择
依据电力系统电压等 级和负载要求，确定 变压器的输入/输出电 压等级。
02
变压器主要参数与性能指标
Chapter
额定电压和额定电流
额定电压
指变压器在正常运行时，原、副边绕 组所允许施加的最大电压值。对于电 力变压器而言，额定电压通常指线电 压。
额定电流
指变压器在额定电压下，原、副边绕组 允许通过的最大电流值。该值通常根据 变压器的容量和额定电压计算得出。
额定功率和效率
根据负载特性和运 行环境，选择合适 的冷却方式和温升 限值。
04
了解变压器的生产 厂家和产品质量， 选择有信誉和经验 的厂家进行合作。
04
变压器制造工艺与质量控制
Chapter
制造工艺流程简介
工艺流程概述
简要介绍变压器的制造工艺流程，包 括铁芯制作、线圈绕制、绝缘处理、 装配等主要环节。
工艺流程图
第3讲-高频-部分接入传输线变压器阻
18 第三讲 部分接入、传输线变压器等
第2章 高频电路基础
2. 宽频带传输线变压器的工作原理
RL
Rs
u1
u2
Rs
us
RL
us (a) 结构示意图
(b) 原理电路图
Rs us
u1 u2
RL
(c) 普通变压器的原理电路
传输线变压器与普通变压器在传输能量的方式上是不相同 的，传输线变压器负载两端的电压不是次级感应电压，而是 传输线的终端端线电压。
图示为一接有声表面波滤波器的预中放电路，滤波器输出 端与一宽带器相接。
图 声表面波滤波器与放大器连接
33 第三讲 部分接入、传输线变压器等
图（a）表示自然结晶体，
图（b）表示晶体的横断。
为了便于研究，人们根据石英
晶体的物理特性，在石英晶体内
画出三种几何对称轴，连接两个
角锥顶点的一根轴Z，称为光轴；
在图（b）中沿对角线的三条X轴，
图2.20 石英晶体的形 状及横断面图
称为电轴；与电轴相垂直的三条Y
轴，称为机械轴。
28 第三讲 部分接入、传输线变压器等
电容减小，阻抗加大。
d
CP a RL CL
b
d
CL
RL CL
b
结论：1、抽头改变时,P改变.
C2 C1 C
L1 L1 L2
2、抽头由低高，等效导纳降低P2倍，QL值提高许
多，即等效电阻提高了 倍，1并联电阻加大，QL
值提高。
P2
6 第三讲 部分接入、传输线变压器等
第2章 高频电路基础
5.电压源/电流源的折合：
若Tr的特性阻抗为R ，则有RA=RB=R RC=R/2，RD=2R
第2章 高频电路基础
2. 宽频带传输线变压器的工作原理
RL
Rs
u1
u2
Rs
us
RL
us (a) 结构示意图
(b) 原理电路图
Rs us
u1 u2
RL
(c) 普通变压器的原理电路
传输线变压器与普通变压器在传输能量的方式上是不相同 的，传输线变压器负载两端的电压不是次级感应电压，而是 传输线的终端端线电压。
图示为一接有声表面波滤波器的预中放电路，滤波器输出 端与一宽带器相接。
图 声表面波滤波器与放大器连接
33 第三讲 部分接入、传输线变压器等
图（a）表示自然结晶体，
图（b）表示晶体的横断。
为了便于研究，人们根据石英
晶体的物理特性，在石英晶体内
画出三种几何对称轴，连接两个
角锥顶点的一根轴Z，称为光轴；
在图（b）中沿对角线的三条X轴，
图2.20 石英晶体的形 状及横断面图
称为电轴；与电轴相垂直的三条Y
轴，称为机械轴。
28 第三讲 部分接入、传输线变压器等
电容减小，阻抗加大。
d
CP a RL CL
b
d
CL
RL CL
b
结论：1、抽头改变时,P改变.
C2 C1 C
L1 L1 L2
2、抽头由低高，等效导纳降低P2倍，QL值提高许
多，即等效电阻提高了 倍，1并联电阻加大，QL
值提高。
P2
6 第三讲 部分接入、传输线变压器等
第2章 高频电路基础
5.电压源/电流源的折合：
若Tr的特性阻抗为R ，则有RA=RB=R RC=R/2，RD=2R
高频变压器培训教材PPT课件
线后开始绕线,原则上绕线应在指定的范围内绕线,不可上档墙胶带.
2.绕线方式
根据变压器要求不同,绕线的方式大致可分为以下几种:
2.1一层密绕:布线只占一层,紧密整齐的扁平电缆,线与线间没有空隙.(如圖6.1)
2.2均等绕：在绕线范围内以相等的间距进行绕线.(如圖6ห้องสมุดไป่ตู้2)
2.3多层密绕：在一个绕组一层无法绕完时,必须绕至第二层或二层以上,此绕
槽方式出线，若同一PIN有多组可使用同一凹槽或相邻的凹 槽出线,唯在焊锡及装套管时要注意避免短路。
17
高频变压器制作工艺
图 6.3
18
高频变压器制作工艺
19
高频变压器制作工艺
3.3绕线时需均匀整齐绕满BOBBIN绕线区为原则，除工程图面上有特别规 定绕法时,则以图面为准。
3.4变压器中有加铁氟龍套且有折回线时，其出入线所加之铁氟龍套管须与 BOBBIN凹槽口齐平(如图1)，并自BOBBIN凹槽出线以防止因套管过长 造成拉力将线扯断。但若為LPIN水平方向缠线， 则套管应与BOBBIN 边齐平(或至少2/3长)。(如圖2)
6
高频变压器特性及用途
三. 变压器特性及用途:
1.EE,EI,EC,ER,ETD型变压器:
1.1特性: 工作频率高(20-500KHZ) 功率大(达1000W) 热稳定性高
1.2.用途: 开关电源主变压器,驱动变压器,辅助变压器,广泛应用于计算器,电源,UPS,显示
器,彩电及各类电子设备等.
2.PM,PQ型变压器:
14
三、高频变压器作业流程
───高压绝缘测试 ─── 外观检查1 ───含浸烘烤 ─── 整脚 ─── 洗脚 ─── 印字或贴标签 ─── 外观检查2 ───合脚 ─── 高压测试 ─── 成品测试(电感,漏感,直流电阻,相位,圈數比测试) ───包装入库
高频变压器应用技术优秀PPT完整PPT
高频变压器应用技 术
第一章 磁学基础
磁学基本物理量
内
电磁基本定律
容
变压器基本模型
提
要
磁路及气隙
小结。
1.1 磁的基本现象
气隙断面间的磁场B基本上是均匀的， 法拉第定律和楞次定律总称为电磁感应定律。
下有引能磁的如自相性物果然互的质将界吸过称两中引程为个有磁，称磁一这为介极类种磁质靠物性化。近质质，，，我能磁如们够极铁称被间，他磁会钴们化产，具或生镍有能作等磁被用，性磁力在性，。一物使磁定质他极情所们之况吸具间 气磁磁3电通 气自，注材以对 （HΦ3气（（方磁气BH气法的=的隙滞化磁过隙然能意料环于3降隙13向路隙隙拉磁磁0） ） ）CC，断 回 曲 力 共断 界 够 ： 的 形 N为 填 的 的 短 填 第学学GG由匝矫初B面线线F同 面中被磁线零充任计路充定的的S某S=于，线顽次单单间：达的 间有磁导圈而材意算。材律0基基点磁电开圈磁级位位的铁到磁 的一化率为B料闭满料和本本的芯流始，力线：不：磁磁接通 磁类或相例的合足的楞物物磁μI磁其圈H高,为麦场性近耦 场物能对：放回基放次理理不和场c化总具斯零克物水合 质被于置路尔置定BB量量是磁强基基的磁有（，斯质平的 ，磁真对的霍对律无感度本本曲通电G这韦在时线如性空于磁夫于总限应大s上上线阻种（反，圈 铁物磁保势基保称ψ)大强小是是，=。BM复不， ，质导持的本持为，度，N均均称x的磁再构 钴所率磁代定磁电存B并φ)匀匀为三改化随成 ，吸的芯数律芯磁在称不的的初者变过外了 镍引比在和。在感一为代，，始是落程磁简 等的值结等结应定磁表磁正后中场单 ，物称构于构定电链该化交于的增的 在质为上磁上律感点曲关H大变 一称相的压的。B量磁-线系的而压 定为对平降平H，场。关，改明器 情磁磁衡的衡即的系符变显。 况介导是代是激强（合的增下质率很数很磁弱在左现大能。关和关μ电，r+手象。所相键。键感代H定称对互的的m。表则为应吸。。和磁。磁的引-场H滞，Bm强值。这弱间。种的，性是近质磁似我感对们应称称强于他度原们B点，具的磁有闭场磁合强性曲度，线H使）应他。当们是具外有加磁的性磁的化过强程度称。为磁化
第一章 磁学基础
磁学基本物理量
内
电磁基本定律
容
变压器基本模型
提
要
磁路及气隙
小结。
1.1 磁的基本现象
气隙断面间的磁场B基本上是均匀的， 法拉第定律和楞次定律总称为电磁感应定律。
下有引能磁的如自相性物果然互的质将界吸过称两中引程为个有磁，称磁一这为介极类种磁质靠物性化。近质质，，，我能磁如们够极铁称被间，他磁会钴们化产，具或生镍有能作等磁被用，性磁力在性，。一物使磁定质他极情所们之况吸具间 气磁磁3电通 气自，注材以对 （HΦ3气（（方磁气BH气法的=的隙滞化磁过隙然能意料环于3降隙13向路隙隙拉磁磁0） ） ）CC，断 回 曲 力 共断 界 够 ： 的 形 N为 填 的 的 短 填 第学学GG由匝矫初B面线线F同 面中被磁线零充任计路充定的的S某S=于，线顽次单单间：达的 间有磁导圈而材意算。材律0基基点磁电开圈磁级位位的铁到磁 的一化率为B料闭满料和本本的芯流始，力线：不：磁磁接通 磁类或相例的合足的楞物物磁μI磁其圈H高,为麦场性近耦 场物能对：放回基放次理理不和场c化总具斯零克物水合 质被于置路尔置定BB量量是磁强基基的磁有（，斯质平的 ，磁真对的霍对律无感度本本曲通电G这韦在时线如性空于磁夫于总限应大s上上线阻种（反，圈 铁物磁保势基保称ψ)大强小是是，=。BM复不， ，质导持的本持为，度，N均均称x的磁再构 钴所率磁代定磁电存B并φ)匀匀为三改化随成 ，吸的芯数律芯磁在称不的的初者变过外了 镍引比在和。在感一为代，，始是落程磁简 等的值结等结应定磁表磁正后中场单 ，物称构于构定电链该化交于的增的 在质为上磁上律感点曲关H大变 一称相的压的。B量磁-线系的而压 定为对平降平H，场。关，改明器 情磁磁衡的衡即的系符变显。 况介导是代是激强（合的增下质率很数很磁弱在左现大能。关和关μ电，r+手象。所相键。键感代H定称对互的的m。表则为应吸。。和磁。磁的引-场H滞，Bm强值。这弱间。种的，性是近质磁似我感对们应称称强于他度原们B点，具的磁有闭场磁合强性曲度，线H使）应他。当们是具外有加磁的性磁的化过强程度称。为磁化
变压器工作原理及概述课件
变压器油化验
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。
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。
《高频变压器的介绍》课件
磁通量
磁通量是变压器性 能的核心之一。它 是描述磁性的基本 物理量，也是变压 器中的基本参数。
磁能量
磁能量是用于描述 磁场存储的一种物 理量，也是变压器 中的一个基本性能 参数。
高频变压器的设计流程
高频变压器经过正确的设计流程可以确保其性能和寿命。这里介绍了高频变压器设计的基本流程。
1
确定需求
需要确定应用所需的电流、电压、频
轻量化
由于其小尺寸、高效率和 高电压转换比率，高频变 压器可以在大多数应用中 使用更少的线圈和导线， 从而实现轻量化设计。
高频变压器的缺点
高频变压器虽然具有多种优点，但也有一些缺点。下面讨论它的成本较高，维护难度大和受环境影响大。
成本较高
高频变压器的材料和制造成本 较高。
维护难度大
高频变压器的线圈很容易在高 频噪声环境中损坏，维修和更 换需要专业技能和设备。
受环境影响大
高频变压器对环境敏感，通常 需要任何的电磁干扰屏蔽和温 度控制。
高频变压器的分类
高频变压器可以通过多种方法进行分类，接下来对其按用途分类、按结构分类和按材料分类进行详细说 明。
1
按用途分类
如功放变压器、高斯变压器、扭矩变
按结构分类
2
压器等。
如双绕组变压器、三绕组变压器、共
模变压器等。
3
电源适配器
高频变压器常被用于计算机和 其它设备的电源适配器中，以 减小相对电压的损失。
电子游戏机
高频变压器也用于现代电子游 戏机的电源、信号频率和阻抗 匹配。
无线通信设备
高频变压器在手机和其它无线 通信设备中发挥着重要的作用， 如信号增强、发射调制和辐射 耦合。
结语
高频变压器已经成为现代电子学和电力电子学中不可或缺的一部分。随着技 术的不断发展，高频变压器将有着更加广泛和深入的应用领域。谢谢大家的 聆听。
高频变压器培训教材ppt课件
4
二、高频变压器特性及用途
一.变压器的种类与用途: 1.电源变压器:主要用于电压变换,通常为降压变压器,以适应电 子设备低压电源的要求,依铁芯形状的不同分: 1.1迭片式变压器:工艺简单,价格便宜,用于电视机.收录机…. 1.2卷绕式变压器:工艺复杂,价格高,用于要求较高的电子设备中. 2.脉冲变压器:主要用于工作电流,电压的的非正脉冲状态,铁芯 须用高频整体磁芯,若用钢片铁芯,则易形成涡流而无法正常 工作. 3.低频变压器:结构与电源变压器相类似,主要用于阻抗变换,工 作于音频范围(30HZ~20KHZ) 4.中频和高频变压器:中频与高频变压器在频率上没有明显的 区分界限,而从结构与外形及用途上有如下特征. 中频变压器:一般固定在金属屏蔽壳内,避免外界电磁干扰,主 要用于阻抗变换和调频的作用.
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变压器之工作原理
3.两种性能的变压器及兩绕组之间的关系:
变压器兩组线圈圈數分别为N1和N2，N1为初级，N2 为次级.在初级线圈上加一交流电压，在次级线圈兩端就 会产生感应电动势.当N2>N1时，其感应电动势要比初级 所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器：当 N2<N1时，其感应电动势低于初级电压，这种变压器称为 降压变压器.初级次级电压和线圈圈數间具有下列关系： V2 N2 --- = --- = n V1 N1 式中n称为电压比(圈數比).当n<1时，则N1>N2， V1>V2，该变压器为降压变压器.反之则为升压变压器.变 压器的表示图如下:
8.1特性: 价格低 电流大 损耗小 8.2用途: 扼流线圈EMI/RFI虑波,广泛应用于各类开辟电源,控制电路及电子 设备等.
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高频变压器特性及用途
9.工字型电感:
9.1特性: 储能高 损耗小 价格低 9.2用途: 隔波清除,RF虑波,输出扼流圈,EMI/RFI虑波,广泛应用于计算器,显 示器,彩电及各种电子设备等.
第三节高频变压器和传输变压器
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高频变压器等效电路及其符号 （a）符号； （b）等效电路
在等效电路中,Ls是漏电感，Cs是分布电容和匝间电容，L是 励磁电感。显然，Ls和Cs限制了它的高频特性，而L限制了它的 低频特性，通过减少初级的匝数可以可以展宽高频范围，但这 样使的励磁电感L也大幅度减小，从而影响了低频响应。因此 最好采用高磁导率的磁芯。
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高频变压器可用做功率分配器、功率合成器、平衡桥电路、 以及用于一些非线性变换电路中。 （2）传输变压器 ▲传输线 传输线主要采用双导线、同轴线等。由于当工作信号频率 很高时，信号的波长可与电路尺寸相比拟时，就不可能把导 线和电路看作集总参数电路了。因此就必须要考虑分布参数。
l 传输线分布参数
4
R0——两根导线每单位长度具有的电阻。 L0——两根导线每单位长度具有的电感。 C0——每单位长度导线之间的分布电容。 G0——每单位长度导线之间的电导。 当G0、R0为0时，叫无损传输线，如果沿线每处分布参数都 相等，则称为均匀传输线。
＋ RS . ES ＋ － . U1 －
1
.
. ＋ U 2 可以看出，对地为正的输入变成了对地为负的输出， . . RS 2 1 I I 输入输出大小相等，方向相反。 ＋ ＋ ＋ ＋ . . . . U1 U2 UL ES RL . － － － 3 I 4 －
倒相器
RS
9
. E
＋
◆平衡和不平衡变换器
◆1:4和4:1阻抗变换器
－ RS . ES ＋ － ＋ . U1 － 1
.
. I2
ES 4 － － － －
3
. U2
＋ 2 ＋ . U2 － . I RL 1 ＋ . UL － RS . ES ＋ ＋ . U1 －
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传输线变压器可以看作是双线并绕的1:1 和1:4 阻抗变压器。用两个或两个以上的传输线变压器 组合可以得到其他阻抗变换器；也可以做平衡不平衡变换器及3dB耦合器。如图2-17所示。
RS .＋ ES
－
＋1 . U1
－3
.
＋
I1 2 ＋
. U2
RL
. UL
. . I2
4
－
－
(a)
RS
＋ . ES －
Y (a)
图 2 -18
X YX
YY
Y
X
X
Y
Y
X1
X
Y
X
(b)
沿着不同的轴切下，有不同的切型，X切型、Y切型、 AT切型、BT、CT……等等。
石英晶体具有正、反两种压电效应。当石英晶体沿 某一电轴受到交变电场作用时，就能沿机械轴产生机械 振动，反过来，当机械轴受力时，就能在电轴方向产生 电场。且换能性能具有谐振特性，在谐振频率上，换能 效率最高。
JT
Cq
C0
右图表示石英谐振器的基频等效电路。
rq
电容C0称为石英谐振器的静电容。其容量 主要决定于石英片尺寸和电极面积。
b
C0
s
d
一般C0在几PF ～ 几十PF。式中 —石英介 a
电常数，s —极板面积，d —石英片厚度
Cq
Lq
p Cq C0
Co
rq
b
三、石英晶体的特点
①等效电感Lq特别大、等效电容Cq特别小，因
＋1
. U1 －
3
－
. U2
.
I
. I
＋
2
. I
＋. U2
－
RL
＋ . UL
4
－
.
－ U1 ＋
(c)
RS .＋ ES －
＋
＋
1
＋ Z
. U1/2
－ .
I1
2
.
C
RL/ 2
. U1
2 －
U1. 3
－
＋
. . I2 4
RL/ 2
. U1
＋ U1/2 －
2
(b)
－
1
I.1
＋
RS
. U1
＋ .
3 －
. I2
(a) 传输线方式; (b) 变压器方式
＋ RL UL
＋
传输线的特性阻抗Zc决定于传输线的横向尺寸（导 线的粗细、导线间的距离、介质常数）。当传输线端接 的负载电阻值与特性阻抗相等时，传输线上传输行波， 此时有最大的传输带宽。因此，传输线工作方式的特点 是，在传输线的任一点上，两导线上流过的电流大小相 等、方向相反。两导线上电流所产生的磁通只存在于两 导线间，磁芯中没有磁通和损耗。当负载电阻RL与Zc相 等而匹配时，两导线间的电压沿线均匀分布（谐振）。 这种方式传输特性的频率范围很宽。
I.1
I.3
Z1
U+. 1 -
N1
U-.2 N1
I.2-
+ N2 U.3
-
Z4 Z2
(a)
n:1 (b)
(2 - 38)
Z3
图 2-14
（a） 中心抽头变压器电路; （b） 作四端口器件应用
2) 传输线变压器就是利用绕制在磁环上的传输线而构 成的高频变压器。 图 2-15 为其典型的结构和电路图。
Ri
U1 2I
1 4
2U1 I
1 4
RL
上式表明，传输线变压器将负载RL变换为RL/4，实现了 1:4的阻抗变换。
1.3 滤波器 一、 石英晶体的物理特性
石英是矿物质硅石的一种（也可人工制造），化学成分是 SiO2，其形状为结晶的六角锥体。图(a)表示自然结晶体，图 (b)表示晶体的横截面。
Z X
⑵ 不平衡-平衡变换器 实际应用中，有时需要从一个信号源上得到两个大 小相等，对地完全反相的电压。在这种情况下，要采用 不平衡-平衡变换器。图2-17(b)所示的就是利用传输变压 器构成的这种变换器。由于负载电阻分为两个，中间接 地，所以两端对地电压相等并反相。信号源对地是不平 衡的（一端接地），由于3端及负载中点接地，信号源有 一个附加电流流过1、2线圈。但是附加电流很小（因L0 较大），只是在低频段对信号有一点分流作用。 此变换器的高频特性较好，因为传输线上的相移， 并不影响两输出电压之间的反相关系。
⑶ 1:4阻抗变换器 传输变压器的一个主要应用，就是构成4:1、1:4等宽 带阻抗变换器。图2-17(c) 就是1:4阻抗变换传输变压器。
对于2-17(c)所示的1:4传输变压器，设流过负载电阻 RL的电流为 I ，信号源两端呈现的电压为 U1，则在 RL上产 生的电压为 2U1，信号源提供的电流为 2I，因此，信号源 端呈现的输入阻抗为
石英晶体和其他弹性体一样，具有惯性和弹性，因 而存在着固有振动频率，当晶体片的固有频率与外加电 源频率相等时，晶体片就产生谐振。
二、石英晶体振谐器的等效电路和符号
石英片相当一个串联谐振电路，可用
a
集中参数Lq、Cq、rq来模拟，Lq为晶体的
Lq
质量（惯性），Cq 为等效弹性模数，rg
为机械振动中的摩擦损耗。
此，石英晶体的Q值
1 rq
Lq Cq
很大，一般为几
万到几百万。这是普通LC电路无法比拟的。
② 由于 C0 Cq ，这意味着等效电路中的接
入系数 p 很小,因此外电路对其的影响很小。
四、石英谐振器的等效电抗（阻抗特性）
磁
2
4
磁
4 2
1
3
1
3
(b) (a)
图 2 -15 (a) 结构示意图;
（b） 电路图
波速 波长
v c
r v
f
相r为 对传 介输 电线 常的 数（2 -39）
0 r
（2-40）
＋. 1 ZC I源自2＋RS . U1
ES
RL
. U2
＋3
.4 I
＋
(a)
13 ＋
RS . U1
ES
＋ 24
(b)
图 2-16
ES
－
2A ＋
RL
. UL
4 Rb －
＋
B RL
. UL
(d)
－
图 2 -17
（a） 高频反相器; （b） 不平衡—平衡变换器;
（c） 1:4 阻抗变换器; (d) 3 分贝耦合器
⑴ 作宽带高频反相器 在实际应用中，有些场合需要得到一个与信 号源电压大小相等相位相反的对地电压,这时需要 用到高频反相器,而传输变压器就能实现此功能。 图2-17(a)所示的是利用传输变压器实现高频反相 器的示意图。图中，信号加在1、3端，2、4端接 上与传输线匹配的负载电阻 RL。由于传输线匹配， 负载上得到的电压 UL与激励电压 U1相等。若将 传输变压器的“2”端接地，则负载 RL 上的对地电 压正好与激励电压大小相等，相位相反。
第三讲高频变压器和传输线变 压器详解演示文稿
优选第三讲高频变压器和传输 线变压器
图 2-14(a)是一中心抽头变压器的示意图。 初级为 两个等匝数的线圈串联, 极性相同， 设初次级匝比为
n N1 N2 。作为理想变压器看待, 线圈间的电压和电流
关系分别为
U1 U2 nU3
(2- 37)
I3 n(I1 I2 )