一、按核心应用分类
- 工频电力变压器
- 工作频率: 50Hz/60Hz
- 典型类型:
- 配电变压器: 10kV/0.4kV,为楼宇、工厂供电(如油浸式、干式变压器)。
- 电力变压器: 高压输电系统(110kV~1000kV),用于变电站升压/降压。
- 自耦变压器: 大容量、低成本,用于电网电压调节(如220kV/110kV自耦变)。
- 整流变压器: 为电解、电镀等直流设备供电,需承受谐波电流(如12脉波整流变)。
- 特点: 铁芯采用硅钢片,体积大、功率高,注重效率与温升控制。
音频变压器- 工作频率: 20Hz - 20kHz(人耳可听范围)
- 典型应用:
- 电子管放大器: 输出变压器(匹配高阻抗电子管与低阻抗喇叭)。
- 麦克风/线路隔离: 消除接地环路噪声(如600Ω音频隔离变压器)。
- 阻抗匹配: 连接不同阻抗的音频设备(如8Ω喇叭匹配到4Ω输出)。
- 特点: 铁芯常用坡莫合金、非晶/纳米晶(高频特性好),追求低失真、宽频响。
- 低频特种电源变压器
- 工作频率: 低于50Hz(如16.7Hz、25Hz)或工频定制
- 典型场景:
- 铁路牵引变压器: 电气化铁路专用(如欧洲16.7Hz,中国工频25kV)。
- 中频炉变压器: 冶金行业(工作频率50-100Hz,非严格低频但远低于kHz级)。
- 工频试验变压器: 高压实验室产生50Hz交流高压(如500kV工频试验变)。
二、按铁芯结构分类
- EI型变压器
- 硅钢片叠成"E"和"I"形,成本低、工艺简单,广泛用于小功率电源(如充电器、适配器)。
- 适用: 50Hz工频或音频低频段。
- 环形变压器(Toroidal)
- 铁芯为闭合环形,磁泄漏小、效率高、噪音低。
- 适用: 高保真音响、医疗设备、精密仪器电源。
- C型变压器
- 铁芯由两半"C"形硅钢带组成,磁路短、效率较高。
- 适用: 中功率音频设备、工业控制电源。
- R型变压器
- 铁芯为连续卷绕的阶梯形截面,无气隙、振动噪声极低。
- 适用: 高端音频设备、测量仪器。
三、按冷却与绝缘方式分类
类型特点典型应用场景油浸式变压器绝缘油冷却,功率大、成本低户外配电、电力系统变电站干式变压器环氧树脂浇注或空气绝缘,防火性强室内配电、地铁、医院开放式变压器无外壳,自然风冷实验台、老式设备维修
四、低频变压器的核心设计特点
- 铁芯材料:
- 工频: 硅钢片(0.23mm~0.35mm厚度)。
- 音频: 高磁导率材料(坡莫合金、非晶合金),减少高频损耗。
- 绕组计算:
- 匝数比直接决定电压变换(V1/V2=N1/N2
- V1
- /V2
- =N1
- /N2
- ),低频需更多匝数(对比高频变压器)。
- 损耗控制:
- 铁损: 硅钢片选低损耗型号(如宝钢B30P105)。
- 铜损: 优化线径与绕组排布,减少直流电阻。
- 绝缘设计:
- 工频高压变压器需多层绝缘纸、油隙隔离;音频变压器注重层间绝缘耐压。
五、选型关键参数
- 额定功率(VA/kVA):负载能力
- 输入/输出电压:匹配系统需求
- 频率响应(音频变压器):如20Hz-20kHz ±1dB
- 效率与温升:尤其重要工频大功率场景
- 绝缘等级:A(105℃)至H(180℃)
典型低频变压器示例
场景变压器类型频率核心材料家庭配电箱干式配电变压器50Hz硅钢片电子管吉他放大器EI型输出变压器20Hz-5kHz坡莫合金电气化铁路供电所牵引变压器16.7Hz硅钢片工业电解槽整流变压器50Hz硅钢片实验室交流耐压测试工频试验变压器50Hz硅钢片+绝缘油
注:严格来说,50Hz/60Hz属于"工频",但在工程中常被归为"低频"(对比开关电源的kHz-MHz)。真正更低频(如<10Hz)的应用较少,多见于特殊科研或大功率慢速控制系统。