有双变压器吗?

电器工程 成分 变压器 电容 理论
2022-01-03 05:55:16

电容和电感互为对偶

变压器由两个电感器组成,通过互感传输功率,通过磁场近场(对吗?)此外,您可以通过改变铁芯上的匝数比来改变电压或电流的比例。您可以将其视为将单个初级回路与许多次级回路耦合,然后将次级回路堆叠起来,以便将它们的输出电压相加。

变压器有电对偶吗?使用电容并通过隔离屏障上的电场近场传输电力的东西?有什么方法可以将单个初级电容器与多个次级电容器耦合,然后将它们堆叠起来,通过将它们的输出相加来进行功率转换?

我知道可以使用两个电容器构建隔离电源,但我不确定这是否完全是双电容器,或者是否有等效于调整匝数比的方法:

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或者也许与此有关?

替代文字 资源

例如,有电容分压器,但这些只能降低电压,不能像自耦变压器那样增加电压。有电荷泵,但它们需要有源元件,如开关或二极管,这些元件不存在于变压器中。

更简洁地说:有没有一种方法可以使用电场而不是磁场和无源元件来转换功率(初级 1 V、5 A 到 5 V、次级 1 A)? 如果不是,为什么不呢?(电场筛选?)

4个回答

实际上,这是一个很常见的问题。

这是双重的。当您的设备共享公共绕组和磁通量(磁“电流”)时,它对于共享公共电导体的设备来说是完美的双重选择。来自维基百科的漂亮图片

变压器中通量的维基百科图像2

你也可以看看“磁路”。当您详细了解这些概念时,您可以开始学习一些有趣的术语,例如“磁电容”,看来我的通量确实具有电容。

您可以确定有多少能量通过变压器的方式可以分解为磁路,该磁路就像具有不同单元的电路一样工作。磁路是电路模拟,由于许多原因,它更容易使用。

把它想象成电压源或电流源。它们是直接类似物,但是当您构建电压源时,它比电流源要容易得多。

边注

由于磁通量垂直于导线,磁通量在磁芯中共享,而电通量的问题在于它指向两个表面之间,而不是环绕。如果它环绕电介质,就可以完成工作。

相对于其他内部的电容器

如果较小的变大,它最终会像两个耦合电容器一样,它们之间有一个串联电阻,随着它变小,整体电场将是最小的,但你可以在那里放置一个大的 E-Field,而不是几乎和变压器一样有效。

我会首先说我不确定。但是,我倾向于说不。变压器不是“基本”电气元件。电容器和电感器(以及就此而言的电阻器)都是基本(复杂)阻抗器件。

变压器是由两个电感组成。正如您所指出的,它通过磁感应原理转换能量。特别是,它基于流过线圈的电流的空间副作用(即时变磁力线的耦合)进行操作。可以说,电容器中的所有“动作”都仅限于极板之间发生的事情。

我能想到的与变压器中发生的事情最接近的双重类比是电容耦合的想法,它会导致高速信号总线中相邻迹线之间的“串扰”......

是的,您至少可以降级,您可以像电阻桥一样使用电容 - 以 10:1 的比率(10nF 和 1nf)串联两个 110v AC 并测量 10nF 上的交流电压 - 你会看到大约 11v 交流电 - 这是一种降低电压的相当低效的方式 - 但如果你只需要一个毫安左右,这是一种便宜的方式 - 但是你需要挖掘的能量越多(你需要更大的上限)它就越低效(就像一个电阻分压器)

我对偶极天线的想法是偶极天线,或者更广泛地说,任何天线。

我发现找到对偶的主要困难在于磁场线总是闭合的,而电场线不是。这意味着,虽然电感器本身是一个独立的系统并且不需要辐射能量,但电容器电枢将始终“寻找其对”并或多或少地辐射。换句话说,如果您有一根电线并注入(高频)电流,即使电路没有明显闭合,电流也很可能实际存在。返回路径的确切位置取决于附近有多大的导体(例如文件柜、管道等)。可以定义互阻抗,非常类似于定义变压器中线圈之间的互感。