變壓器的功能主要有：電壓變換；電流變換，阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）；自耦變壓器；高壓變壓器（干式和油浸式）等，變壓器常用的鐵芯形狀一般有E型和C型鐵芯，XED型，ED型CD型。變壓器按用途可以分為：配電變壓器、電力變壓器、 全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、 單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電抗器、抗干擾變壓器、防雷變壓器、箱式變電器 試驗(yàn)變壓器 轉(zhuǎn)角變壓器 大電流變壓器 勵(lì)磁變壓器 。

　　變壓器鐵芯的磁滯損耗，實(shí)際上就是流過(guò)變壓器初級(jí)線圈勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在鐵芯中產(chǎn)生的一部分能耗；但并不是所有勵(lì)磁電流的能量都轉(zhuǎn)化為磁滯損耗，還有一部分勵(lì)磁電流的能量要轉(zhuǎn)化反電動(dòng)勢(shì)輸出。變壓器初級(jí)線圈產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)同時(shí)也會(huì)在變壓器鐵芯中感應(yīng)產(chǎn)生渦流損耗電流，即當(dāng)輸入電壓為0時(shí)刻，在變壓器鐵芯中還存在很短暫時(shí)間的渦流損耗；由于這種渦流損耗是由反電動(dòng)勢(shì)提供能量來(lái)維持的，它將隨著反電動(dòng)勢(shì)能量的衰減很快就衰減到0。

　　我們?cè)谇懊妗?a target="_blank">開(kāi)關(guān)電源變壓器磁滯損耗分析》章節(jié)中已經(jīng)指出，變壓器鐵芯的磁滯損耗，實(shí)際上就是流過(guò)變壓器初級(jí)線圈勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在鐵芯中產(chǎn)生的一部分能耗；但并不是所有勵(lì)磁電流的能量都轉(zhuǎn)化為磁滯損耗，還有一部分勵(lì)磁電流的能量要轉(zhuǎn)化反電動(dòng)勢(shì)輸出；因此，只要求出勵(lì)磁電流總的損耗，再減去反電動(dòng)勢(shì)輸出的損耗，剩余之值就是磁滯損耗。

    根據(jù)（2-65）式和（2-66）式以及圖2-19和圖2-20的分析結(jié)果，我們可以用圖2-25電路來(lái)測(cè)試單激式開(kāi)關(guān)變壓器的磁滯損耗和渦流損耗，以及勵(lì)磁電流反激輸出的功耗。

    圖2-25中 電源電壓，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)K不斷地接通和關(guān)斷，就可以把電源電壓調(diào)制成單極性電壓脈沖；N為變壓器初級(jí)線圈，D為反激輸出整流二極管；R1為反激輸出負(fù)載電阻；C1為濾波電容；R為取樣電阻，通過(guò)測(cè)量R兩端的電壓，就可以知道流過(guò)變壓器初級(jí)線圈的電流；取樣電壓被送到示波器Dp進(jìn)行顯示。

　　圖2-26是圖2-25電路中變壓器初級(jí)線圈兩端電壓以及電流波形圖。圖2-25中，通過(guò)改變控制開(kāi)關(guān)K的占空系數(shù)，可使變壓器初級(jí)線圈正好工作于電流臨界連續(xù)狀態(tài)或電流斷續(xù)狀態(tài)，即：流過(guò)變壓器初級(jí)線圈中的電流在下控制開(kāi)關(guān)K接通之前為0。

　　圖2-26中是控制開(kāi)關(guān)K的占空系數(shù)約等于0.5時(shí)，變壓器初級(jí)線圈兩端的電壓和電流波形。當(dāng)控制開(kāi)關(guān)K的占空系數(shù)約為0.5時(shí)，圖2-25電路基本工作于電流臨界連續(xù)或電流微斷續(xù)狀態(tài)。

　　圖2-25中，C1濾波電容的作用是取反電動(dòng)勢(shì)的平均值，以便于測(cè)量；勵(lì)磁電流產(chǎn)生反激輸出的波形如圖2-26-a中虛線所示，不過(guò)此波形是半波平均值，并且其幅度受負(fù)載電阻大小的影響很大，其幅值就是濾波電容C1兩端直流電壓的幅值，此值一般小于輸入電壓幅度。

　　在對(duì)電流、電壓、功率進(jìn)行進(jìn)行計(jì)算或測(cè)量的時(shí)候，采用半波平均值（或半周平均值）概念，以便與開(kāi)關(guān)電源工作的時(shí)間對(duì)應(yīng)。半周平均值概念請(qǐng)參看（2-19）式和（2-20）式；半波平均值概念請(qǐng)參看章的內(nèi)容。這里再重復(fù)半波平均值的計(jì)算方法。

     磁滯損耗半波平均功率Pc

    可根據(jù)（2-76）式或（2-77）式求得，不過(guò)在求Pc時(shí)，還須先求反激輸出電壓在負(fù)載電阻R1上的半波平均功率Pr1；而計(jì)算反激輸出電壓在負(fù)載電阻R1上的半波平均功率Pr1時(shí)，還得先求反激輸出電壓在負(fù)載電阻R1上的全波平均值Pra；而全波平均值Pra就是反激輸出電壓在負(fù)載電阻R1上損耗的功率。

　　計(jì)算反激輸出電壓在負(fù)載電阻R1上的功率Pra時(shí)，需要測(cè)量濾波電容C1兩端的電壓Uc；不過(guò)C1兩端的電壓是一個(gè)直流，相當(dāng)于反激輸出電壓的平均值；反激輸出電壓的幅值也是濾波電容C1兩端的直流電壓幅值，不過(guò)這個(gè)幅值不是通過(guò)反激電壓輸出就能積分出來(lái)的，它需要經(jīng)過(guò)很多次反激電壓輸出，并經(jīng)過(guò)多次積分后，才能使輸出電壓穩(wěn)定下來(lái)。

　　C1兩端的電壓的測(cè)量比較容易，用普通電壓表就可以測(cè)量，但用示波器的直流檔來(lái)測(cè)量；因?yàn)椋胀妷罕淼膬?nèi)阻比較小，會(huì)影響測(cè)量。

　　（2-79）式中，Pra為反激輸出功率的全波平均值，Uc為濾波電容兩端的電壓，R1為負(fù)載電阻。

　　算出平均值Pra后，還要把它轉(zhuǎn)換成半波功率Pr1，即變壓器初級(jí)線圈加電壓時(shí)勵(lì)磁電流為反激輸出存儲(chǔ)的功率。Pr1與Pra的關(guān)系是：

    因?yàn)閱渭な介_(kāi)關(guān)電源變壓器的輸入電壓的正負(fù)半周是不對(duì)稱(chēng)的，因此，把磁滯損耗分成半波磁滯損耗平均功率和全波磁滯損耗平均功率更容易理解。

　　從（2-81）式和（2-82）式還很難看出，單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的磁滯損耗主要與誰(shuí)相關(guān)，因?yàn)榈仁接疫叺臏p數(shù)和被減數(shù)與輸入電壓、脈沖寬度都有相同變化的趨向。實(shí)際上在脈沖寬度固定的情況下，單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的磁滯損耗是很小的，此結(jié)果在《開(kāi)關(guān)電源變壓器磁滯損耗分析》的章節(jié)中已經(jīng)分析過(guò)。

　　開(kāi)關(guān)電源變壓器和開(kāi)關(guān)管一起構(gòu)成一個(gè)自激（或他激）式的間歇震蕩器，開(kāi)關(guān)工作時(shí)。一定要有足夠的推動(dòng)電壓，保證其在“開(kāi)”時(shí)飽和導(dǎo)通，這時(shí)管壓降很小(硅管在0.3V左右)；在“關(guān)”時(shí)確保可靠截止，這時(shí)開(kāi)關(guān)管電流為0。在這種狀態(tài)下，管耗是極小的。如果導(dǎo)通時(shí)不能飽和，截止時(shí)不能關(guān)斷，開(kāi)關(guān)管的管耗就會(huì)增加很多，當(dāng)然容易燒管了。 從而把輸入直流電壓調(diào)制成一個(gè)高頻脈沖電壓。起到能量傳遞和轉(zhuǎn)換作用。在反激式電路中， 當(dāng)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，變壓器把電能轉(zhuǎn)換成磁場(chǎng)能儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)開(kāi)關(guān)管截止時(shí)則釋放出來(lái)。 在正激式電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓直接向負(fù)載供給并把能量?jī)?chǔ)存在儲(chǔ)能電感中。當(dāng)開(kāi)關(guān)管截止時(shí)，再由儲(chǔ)能電感進(jìn)行續(xù) 流向負(fù)載傳遞。把輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換成所需的各種低壓。這個(gè)結(jié)果從（2-81）式和（2-82）式也可以看得出來(lái)。由于（2-81）和（2-82）兩式中減數(shù)與被減數(shù)在變化速率上相差很多個(gè)周期；當(dāng)輸入脈沖寬度不斷變化的時(shí)候，就不能說(shuō)它們之間的變化都是同一趨向，（2-81）式和（2-82）式中減數(shù)項(xiàng)的U2電壓大小以及相位變化都要受到輸入脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制。

　　由于單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的輸入電壓的正負(fù)半周是不對(duì)稱(chēng)的，在一般的電源變壓器電路中，當(dāng)電源變壓器兩端的輸入電壓為0時(shí)，表示輸入端是短路的，因?yàn)殡娫磧?nèi)阻可以看作為0；而在開(kāi)關(guān)變壓器電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)變壓器兩端的輸入電壓為0時(shí)，表示輸入端是開(kāi)路的，因?yàn)殡娫磧?nèi)阻可以看作為無(wú)限大……

　　從（2-83）式和（2-84）式以及（2-66）式可以看出，單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的渦流損耗功率，與輸入電壓脈沖的寬度成正比，與輸入電壓的平方成正比。

　　順便指出：（2-84）式的結(jié)果，是認(rèn)為渦流損耗在t1-t2期間（圖2-26-b）完全等于0而求得的，但實(shí)際上，在t1-t2期間變壓器初級(jí)線圈產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)同樣也會(huì)在變壓器鐵芯中感應(yīng)產(chǎn)生渦流損耗電流，即當(dāng)輸入電壓為0時(shí)刻，在變壓器鐵芯中還存在很短暫時(shí)間的渦流損耗；由于這種渦流損耗是由反電動(dòng)勢(shì)提供能量來(lái)維持的，它將隨著反電動(dòng)勢(shì)能量的衰減很快就衰減到0。

　　既然，渦流損耗會(huì)從反電動(dòng)勢(shì)中攝取一部分能量，那么，反電動(dòng)勢(shì)輸出給負(fù)載R1的能量就會(huì)要減少同樣一部分；即，渦流損耗的一部分能量被劃分到磁滯損耗那邊去了。體在非均勻磁場(chǎng)中移動(dòng)或處在隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)的感生的電流導(dǎo)致的能量損耗，叫做渦流損耗。在導(dǎo)體內(nèi)部形成的一圈圈閉合的電流線，稱(chēng)為渦流（又稱(chēng)傅科電流）。

    渦流損耗的大小與磁場(chǎng)的變化方式、導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)、導(dǎo)體的幾何形狀、導(dǎo)體的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率等因素有關(guān)。渦流損耗的計(jì)算需根據(jù)導(dǎo)體中的電磁場(chǎng)的方程式，結(jié)合具體問(wèn)題的上述諸因素進(jìn)行。

　　另外，工作于反激式輸出的大功率單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器，其初級(jí)線圈的電感相對(duì)比較小，要測(cè)試其磁滯損耗和渦流損耗也是比較困難的。因?yàn)椋绻磳?shí)際工作的條件來(lái)測(cè)試，反電動(dòng)勢(shì)輸出的功率非常大，因此，在負(fù)載R1上損耗的功率也將很大；如果用小功率進(jìn)行測(cè)試，離實(shí)際工作條件相差太遠(yuǎn)，測(cè)量出來(lái)的結(jié)果就沒(méi)有實(shí)際意義。

　　因此，（2-81）、（2-82）、（2-83）、（2-84）式只用于對(duì)正激式輸出的單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器進(jìn)行磁滯損耗和渦流損耗功率測(cè)試，因?yàn)槠涑跫?jí)線圈的電感相對(duì)比較大，勵(lì)磁電流比較小；如果需要對(duì)反激式輸出的單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器進(jìn)行測(cè)試，只用于對(duì)小功率開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。

　　比如要對(duì)一個(gè)100瓦以上的反激式開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行磁滯損耗和渦流損耗測(cè)試，我們可以用一個(gè)功率只有5瓦或10瓦的小開(kāi)關(guān)電源來(lái)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，然后把試驗(yàn)結(jié)果或優(yōu)化措施移植到大功率開(kāi)關(guān)電源之中。當(dāng)然開(kāi)關(guān)變壓器的伏秒容量以及工作電壓和頻率應(yīng)該基本一樣，試驗(yàn)才會(huì)有效。

　　開(kāi)關(guān)電源變壓器分單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器和雙激式開(kāi)關(guān)電源變壓器，兩種開(kāi)關(guān)電源變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)并不是一樣的。單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的輸入電壓時(shí)單極性脈沖，而其還分正反激電壓輸出；而雙激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的輸入電壓是雙極性脈沖，一般是雙極性脈沖電壓輸出。

    開(kāi)關(guān)電源的原理是：先將交流電變成直流電，再變成更高頻率的交流電通過(guò)高頻變壓器進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。普通變壓器是直接將工頻交流電進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。區(qū)別如下：開(kāi)關(guān)電源重量更輕，適應(yīng)電壓范圍更寬，電源利用效率更高，更環(huán)保，但是成本相應(yīng)高一點(diǎn)（有時(shí)候也不算高），絕大部分場(chǎng)合完全可以代換變壓器使用。