升压变压器和降压变压器的区别
什么是变压器?
变压器是一种电气设备,其主要功能是在两个电路之间以恒定的频率传输交流电,但电压水平会发生变化。变压器由两种线圈组合而成。承载磁通量的第一线圈称为初级线圈,而与其相对放置的第二线圈称为次级线圈,其中感应电动势 (E.M.F)。
图 1 说明了变压器的标准表示形式。变压器初级侧的输入电压在初级线圈上产生变化的磁通量。而变化的磁通量在次级线圈中感应电动势。根据变压器承载的电压大小,将其分为两类,即升压变压器和降压变压器,将在以下部分进行讨论。
上图图 1 中所示的变量定义如下:
NP = 初级绕组的总匝数,
NS = 次级绕组的总匝数,
VP = 加在初级绕组上的电压,
VS = 次级绕组的输出电压,
IP = 初级绕组电流,
IS = 次级绕组电流,
Φ = 流过变压器铁心的磁通量。
什么是升压变压器?
升压变压器是一种变压器,它可以提高输出电压的大小,同时保持较低的电流大小。升压变压器的次级绕组匝数比初级绕组多。升压变压器的主要功能是将变压器初级线圈接收或感应到的较低电压和较高电流转换为变压器次级线圈的较高电压和较低电流。
升压变压器应用于远距离输电,其中它以高电压传输大量电力。图 2 说明了升压变压器的符号表示。以下表达式显示了初级和次级线圈中的线圈匝数和电压值之间的关系。
$$\mathrm{匝数比,K=\frac{N_{1}}{N_{2}}=\frac{V_{1}}{V_{2}}=\frac{I_{2}}{I_{1}}}$$
并且,
$$\mathrm{N_{2}> N_{1};V_{2}> V_{1};I_{2}< I_{1}}$$
其中,
N1 = 初级绕组的匝数,
N2 = 次级绕组的匝数,
V1 = 初级侧输入电压,
V2 = 次级侧输出电压
上述关系称为匝数比,用于确定变压器是升压变压器还是降压变压器。
什么是降压变压器?
降压变压器是一种变压器,它可以降低输出电压的大小,同时保持较高的电流大小。降压变压器的次级绕组匝数比初级绕组少。降压变压器的主要功能是将变压器初级线圈接收或感应到的较高电压和较低电流转换为变压器次级线圈的较低电压和较高电流。
降压变压器应用于短距离输电,其中考虑了测量仪器、家用电器或工业设备的安全。图 3 说明了降压变压器的符号表示。
以下表达式显示了初级和次级线圈中线圈匝数和电动势值之间的关系。
对于降压变压器,我们有,
$$\mathrm{N_{2}< N_{1};V_{2}< V_{1}; I_{2}> I_{1}}$$
升压变压器和降压变压器的区别
升压变压器和降压变压器之间的主要区别在下面给出的表格中描述:
参数 |
升压变压器 |
降压变压器 |
---|---|---|
定义 |
升压变压器将低电压转换为恒定频率下的较高输出电压。 |
降压变压器将高电压转换为恒定频率下的较低输出电压。 |
电压大小 |
初级绕组上的电压低,而次级绕组上的电压高。 |
初级绕组上的电压高,而次级绕组上的电压低。 |
电流大小 |
初级绕组上的电流高,而次级绕组上的电流低。 |
初级绕组上的电流低,而次级绕组上的电流高。 |
匝数 |
初级线圈与次级绕组相比匝数较少。 |
次级线圈与初级绕组相比匝数较少。 |
标准输出电压值 |
升压变压器输出端产生的输出电压为 3.3 kV、6.6 kV、11 kV 或更高。 |
降压变压器输出端产生的输出电压为 10V、20V、110V、220 V、440 V 等。 |
变压器绕组尺寸 |
初级绕组尺寸较大,因为它由较粗的绝缘铜线制成。 |
次级绕组尺寸较大,因为它由较粗的绝缘铜线制成。 |
表达式或关系 |
升压变压器的初级绕组和次级绕组参数之间的关系为: $$\mathrm{N_{2}> N_{1};V_{2}> V_{1}; I_{2}< I_{1}}$$ |
降压变压器的初级绕组和次级绕组参数之间的关系为: $$\mathrm{N_{2}< N_{1};V_{2}< V_{1}; I_{2}> I_{1}}$$ |
应用 |
升压变压器应用于提取 X 射线、微波、烤箱、逆变器、发电厂、变电站等。 |
降压变压器应用于主适配器、CD 播放器、焊接机、电视、门铃、配电变电站等。 |
结论
总之,本文列出了升压变压器和降压变压器之间的主要区别。它们之间最显着的区别在于,升压变压器用于将低端电压转换为高端电压,而降压变压器用于将高端电压转换为低端电压。这两种变压器在本文中描述的住宅和工业应用中都有多种用途。