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認識變壓器變壓器在輸配電中扮演著電力轉換與聯絡的工作，例如電廠在輸配電時需要以高電壓傳輸（345KV、161KV以及69KV等），接近用戶端又逐次降壓至110V，這些程序都必需藉由變壓器來達成；日常所使用的很多電器用品，其內部也都有變壓器，或配置外接式變壓器，將110V的交流電源轉換為適當的電壓值，即可再經由整流濾波線路而低電壓的直流工作電源；有些產品已改採用交換式電源(switchpower)取代線圈型變壓器，該類變壓備率、無磁漏、低雜訊之優點，逐漸應用在如電腦等設備上。本文將針對一般小型線圈型變壓器做基本原理介紹，並說明使用與選購相常見問題。1.電壓器原理線圈型變壓器於1885年由匈牙利Ganz公司首度生產，至今已超過一世紀，長時間以來已經廣為運用且有諸多改良，設計出不同的型態，但是其原理仍然是一致的。此變壓器利用電能與磁能轉換感應的原理，將兩組線圈繞製在共同的「鐵心(core)」上，如圖1所示，接電源端的稱為「一次線圈」或「主線圈(primarycoil)」，接負載端的稱為「二次線圈」或「副線圈(secondarycoil)」。當一次線圈接上交流電源，於該線圈通過的電流會在鐵心中產生磁通量變化，另一端的二次線圈會因為感應的電動勢(emf)，而產生另一個相同的交流電。式(1)「法拉第定律(FaradaysLaw)」說明感應電動勢與磁通量以及線圈匝數的係，其中為感應電動勢，N為線圈匝數，為磁通量。在情況下，線圈每一匝的磁通量BB皆相同，因此dtdB亦為相同，故感應電壓與線圈匝數成正比（式(2)），若二次側線圈數(N2)大於一次側線圈數(N1)，則該變壓器為「升壓變壓器(stet-uptransformer)」，反之若則為「降壓變壓器(step-downtransformer)」。

圖1.變壓器原理示意圖2.鐵心的選用鐵心的設計也有不同的形式，鐵心材料的基本訴求就是，必須具備較大的「導磁性(relativepermeability,Km)」，亦即較低的磁阻，常見的鐵心材料有經過熱處理退火的軟鐵(softiron)以及矽鋼片等。這些材料通常都具有比空氣高出近萬倍的導磁能力，比起其他材質能夠產生更多的磁力線，舉例來說，假若一個空心線圈能產生一條磁力線，則表示同樣的線圈在矽鋼片上能產生約一萬條磁力線。鐵心的結構依外觀可分類為「外鐵式」與「內鐵式」，如圖2所示，圖3、4說明目前常見的鐵心形式，其中圖3(d)為「EI型鐵心」，雖然EI型鐵心磁漏較高、效率低，但是經濟方便容易製造，是目前普遍的鐵心形式。圖3(e)為「C型鐵心(cutcore)」，圖4右者是由C型鐵心改良而來的「R-core鐵心」，其鐵心橫斷面為類似圓形，以方便繞製線圈，且圓形的截面，可避免一般方型鐵心截面磁力線容易集中於四個直角端而造成磁力線分布不均，可能造成的磁力局部飽和的問題。圖3(a)、3(b)、與3(c)為「環形鐵心(toroidalcore)」，採用環形鐵心的變壓器為目前電器特性良好的變壓器，效率高、磁漏低且暫態反應快，但製作程序較繁瑣，成本也較高。

料是製造成本的重要考量。此外前面提到矽鋼片的導磁性遠大於空氣，因此若鐵心結構中存在太多的接縫則會造成電磁轉換效能的下降。以常見的EI型鐵心就有很多不同的接縫外型（圖5），除了接縫之外，各個矽鋼片的接縫相互錯也可加強導磁性能（圖6）。3.變壓器的損耗理論上當變壓器的轉換效率為100%時，一次線圈側輸入功率與二次線圈側輸出功率相同，但實際上由於激磁所產生的磁力線不可能全部都被侷限在鐵心中，再加上其他的內部損耗，轉換效率勢必下降。通常變壓器的損耗可分為兩類：「鐵損」與「銅損」，前者與負載無，因此又稱為「無負載損」，後者則和負載的大小有，稱為「負載損」，分別說明如下。(1)無負載損由於線圈的內阻，一次線圈的激磁電流會造成內損(P=I2R)，但是此電流極小，通常可忽略不計。再者，鐵心矽鋼片的材質不同，以及電壓的變化，會造成「磁滯損(hysteresisloss)」，電壓越高則磁滯損將會越大。磁滯效應的作法是目前廣為採用的約含3%矽的材料的矽鋼片鐵心，且另一方面，高導磁的材料通常其磁通飽和密度較低，但可藉由添加矽元來素磁通飽和密度。

另一個很重要的變壓器能量損耗是「渦流損(EddyCurrentloss)」，由於鐵心本身也是導體，因當鐵心通過磁力線，此時會在鐵心內與磁力線垂直的切面上形成電流環路，如圖7(a)所示，渦流同樣會造成P=I2R的內部損耗，變成熱能。渦流的現象是無法完全解決的，但要渦流的影響，目前的作法是如圖7(b)的，鐵心採用相互絕緣的薄片堆疊而成（參考圖6），每片薄片僅約0.2mm到0.35mm，矽鋼片的厚度越薄，則渦流越小，此外，上段敘述中所提及的添加矽元素於鐵心中，除了磁通飽和密度外，也可以鐵心導電性，亦即渦流。

来设计和使用，这种称工作。2、额定功率在规定的和电压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功率。3、额定电压指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。4、电压比指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。5、空载电流变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对于50Hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。6、空载损耗指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。7、效率指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大，效率就愈高。8、绝缘电阻表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和程度有关。