电力电子中的变压器原理、作用、选型与测量指南-超简单解读

变压器是电力电子领域的能量转换高手，从家用电器到工业设备都离不开它。它基于电磁感应原理工作，核心是传交流、隔直流 并实现多种电参数变换。下面我们通过一系列问题，一步步搞懂变压器的核心知识。

基础认知：怎样识别变压器？

要想用好转压器，第一步得先“认得出”它——包括符号、型号和分类，这是后续选型和检测的基础。

1. 变压器的符号标识

• 文字符号：电路中变压器的文字符号为 “T”。
• 图形符号：不同类型变压器的图形符号不同，核心区别在于是否带抽头、多绕组、可调磁芯等。

2. 变压器的型号命名规则

不同频率的变压器，型号组成逻辑不同，关键看 “主称+参数+序号” 三部分：

（1）低频变压器（如电源、音频变压器）

型号格式：主称种类（字母） - 功率（数字W） - 序号（数字）

例如 “DB-60-2” 表示“60W电源变压器”，其中主称代号含义如下表：

（2）中频变压器

型号格式：名称/特征/用途（字母） - 外形尺寸（数字） - 序号（数字）

例如 “TTF-2-1” 表示“调幅收音机用、10×10×14mm尺寸、第一级磁芯式中频变压器”，关键代号含义如下：

3. 变压器的分类

按核心特征可分为两类，对应不同应用场景：

通俗总结：识别变压器先看符号“T”，再按 “低频看功率、中频看尺寸”
的规则拆型号，结合代号表就能分清它是电源、音频还是中频变压器啦。

核心逻辑：变压器有什么特点？

变压器的所有用途都基于它的核心特点——传交流、隔直流，以及由此衍生的电压、阻抗、相位变换能力。

1. 工作原理：靠“磁场”传电

变压器的核心是 “互感应原理”，简单说就是 用电生磁，再用磁生电，具体流程如下：
关键：只有交流能产生交变磁场，直流无法通过变压器传输，这就是 “传交流、隔直流” 的本质。

2. 三大核心特点

· 电压变换：通过改变一次侧、二次侧线圈匝数比，实现升压或降压。
· 阻抗变换：同步改变电路阻抗，让前后级电路匹配（比如放大器和扬声器）。
· 相位变换：对调线圈引出端，就能改变输出信号的相位（用 “小黑点” 标示同名端）。

通俗总结：变压器像个 “交流专属中介”，只帮交流传电，还能顺便调电压、调阻抗、调相位，直流想过它可不行。

参数解读：怎样理解变压器的关键参数？

不同类型的变压器，核心参数不同，但只要抓住 “用途对应参数” 的逻辑，就能快速理解。

1. 电源变压器：看“功率、电压、电流”

· 额定功率（P）：长期工作能承受的最大功率（单位W/kW），与铁芯截面积的平方成正比（截面积越大，功率越大），直接标注在外壳上。
· 输入电压（U1）：一次侧额定电压，常见220V/380V交流（家用多为220V）。
· 输出电压（U2）：二次侧额定电压，多绕组变压器会有多个U2（如12V、36V）。
· 输出电流（I2）：二次侧最大输出电流，必须大于电路实际电流（如12V/500mA）。

2. 音频变压器：看“阻抗”

· 输入阻抗（R1）/输出阻抗（R2）：初级和次级对外呈现的电阻，阻抗比等于匝数比的平方，公式为：

$$\frac{R_2}{R_1}={\left(\frac{N_2}{N_1}\right)}^2$$

例：扬声器8Ω，需通过输出变压器变成数百欧，与放大器匹配。

3. 中高频变压器：看“频率、通频带”

· 谐振频率（f₀）：中高频变压器的 “最佳工作频率”（如收音机中频变压器f₀=465kHz）。
· 通频带（Δf）：输出信号幅度不低于0.707倍的频率范围，Δf越宽，能处理的信号频率范围越广（参考幅频特性曲线）。

通俗总结：电源变压器看 “能扛多大功率、输入输出多少电压电流”，音频变压器看 “阻抗能不能匹配”，中高频变压器看 “能不能处理目标频率”，按用途对参数就行。

实际应用：变压器有哪些用途？

变压器的用途全靠它的核心特点衍生，每个用途都对应具体场景：

用途	原理依据	应用场景举例	示意图
电压变换	匝数比决定电压比	家用充电器（220V→5V）、高压电源（220V→几千V）
阻抗变换	阻抗比=匝数比²	音频输出变压器（8Ω扬声器→数百欧放大器）
相位变换	线圈接法改变相位	推挽放大器（输入变压器给两个管子倒相）
电源隔离	绕组间无电连接	隔离变压器（1:1匝数比，防触电）
信号传输与分配	磁场耦合传信号	推挽放大器（输入变压器分信号，输出变压器合信号，通过VT放大）
选频与耦合	与电容组成LC谐振回路	收音机中放电路（LC构成选465kHz中频信号，耦合到下一级）

通俗总结：变压器用途超灵活——想调电压？用它；想防触电？用它；想让放大器和扬声器好好配合？还用它，甚至能帮电路 “选特定频率”。

选型技巧：怎样选用变压器？

选型的核心是 “场景匹配类型”，不同场景对应不同类型的变压器：

1. 电源变压器：按“电压需求、功率、铁芯类型”选

· 按电压：

降压	升压	隔离
U2<U1，如充电器	U2>U1，如高压发生器	U2=U1，防触电

· 按铁芯：

E形铁芯	C形铁芯	环形铁芯
成本低，家用常见	损耗小，精度高	效率高，体积小

2. 音频变压器：按“用途、阻抗”选

· 用途：

输入变压器	输出变压器	线路变压器
传信号、倒相	阻抗匹配	有线广播传信号

· 阻抗：
确保输入/输出阻抗与前后级电路匹配（如放大器输出阻抗500Ω，选输出阻抗500Ω的变压器）。

3. 中频变压器：按“调谐方式、用途”选

· 结构：当磁帽或磁杆向下移动时电感量增大，向上移动时电感量减小

调磁帽式	调磁杆式

· 调谐方式：

单调谐	双调谐
一次侧/二次侧共磁芯，结构简单	独立磁芯+电容耦合，选频性好

· 用途：调幅收音机用TTF系列、调频收音机用TP系列、电视机用10A/10K系列。

4. 高频变压器：按“工作频率”选

· 天线线圈（收音机磁性天线）：处理射频信号，与可变电容组成选频回路。

· 天线阻抗变换器（电视机）：将300Ω平衡信号转为75Ω不平衡信号，匹配电视机输入。

通俗总结：选变压器先看
“要做什么”——家用电压选电源变压器，音频设备选音频变压器，收音机选中频变压器，射频信号选高频变压器，再细化电压、阻抗、频率就行。

故障检测：怎样用万用表检测变压器？

用一块万用表，就能完成变压器的基本检测，关键看 “通断、绝缘、空载电流”。

1. 检测绕组线圈：看“通不通、短不短”

· 工具：万用表 “RX1” 挡。
· 方法：测量各绕组两端电阻，正常应有一定阻值（如初级几十到几百欧，次级几欧到几十欧）。

· 判断：
· 表针不动 → 绕组断路（坏了）；
· 阻值为0 → 绕组短路（坏了）；
· 有正常阻值 → 绕组完好。

2. 检测绝缘电阻：看“漏不漏电”

· 工具：万用表 “RX1k” 或 “RX10k” 挡。
· 方法：
· 测任意两个绕组之间的电阻；

· 测每个绕组与铁芯（外壳）之间的电阻。

· 判断：均应为 无穷大（表针不动），否则绝缘差，会漏电（不能用）。

3. 检测电源变压器空载电流：看“是否耗电异常”

· 方法：
· 次级绕组全部悬空，初级串接50~100Ω电阻R；
· 接入220V交流，用万用表 “交流10V” 挡测R两端电压U_R；
· 计算空载电流：$I_0=\frac{U_R}{R}$

· 判断：正常空载电流 ≤20mA，过大说明变压器质量差（损耗大）。

4. 区分音频输入/输出变压器：看“阻值”

· 工具：万用表 “RX1” 挡，测2个引出端的绕组。

· 判断：阻值≈1Ω → 输出变压器；阻值几十~几百Ω → 输入变压器。

通俗总结：用万用表检测变压器，先测绕组 通不通、漏不漏电，电源变压器再测空载电流（一次测空载电流一般在20mA以下，否则质量较差），音频的看阻值就能分输入输出。

总结

变压器虽小，却是电力电子的 “关键纽带”——从识别符号型号，到理解 “传交流隔直流” 的特点，再到按用途选参数、用万用表检测，只要抓住 “场景对应核心” 的逻辑，就能轻松掌握它的用法。