通量耦合變壓器不斷走向諸多領(lǐng)域
通量耦合變壓器能有效地在一個(gè)窄頻率范圍內(nèi)承載大量的電壓和電流。但是,如果變壓器使信號(hào)失真,它們就不能夠有效地傳輸能量。通量耦合變壓器能夠在一個(gè)寬頻率范圍內(nèi)傳輸干凈的無(wú)失真低功率信號(hào)。這對(duì)于傳輸信號(hào)是非常重要的,例如方波,因?yàn)閱蝹€(gè)脈沖是由一個(gè)廣范圍的諧波組成的。這些諧波合成方波波形,而且對(duì)于保持原波形來(lái)說(shuō)是必要的。
通量耦合變壓器可以在許多不同的應(yīng)用中進(jìn)行使用,包括:電路間的直流電隔離、阻抗匹配、相移、耦合、平衡到不平衡的轉(zhuǎn)換以及電流和電壓轉(zhuǎn)換。通量耦合變壓器的重要性在于它能夠在一個(gè)寬頻率范圍內(nèi)傳輸小信號(hào)信息,可通過(guò)初級(jí)和次級(jí)繞組之間的緊耦合。通量耦合變壓器的可操作頻率范圍被稱為帶寬,在仍然保持至少一半信號(hào)功率時(shí)允許通過(guò)的頻率范圍。一半的功率點(diǎn)被規(guī)定為插入損耗下降3dB的位置。
通量耦合變壓器要考慮初級(jí)或次級(jí)繞組的最大或最小電感值、線圈的直流電阻、上升時(shí)間或很多其他的因素。需要確定的一個(gè)主要參數(shù)是匝數(shù)或電感比,此比率用于變壓器的初級(jí)和次級(jí)阻抗與其所在電路的匹配。此比率對(duì)于通量耦合變壓器一端到另一端的另外一種用于通信系統(tǒng)的變壓器是自動(dòng)變壓器。通量耦合變壓器不但享有寬帶變壓器的許多優(yōu)點(diǎn),而且還有其獨(dú)特之處,可以用于很多寬帶變壓器的相同應(yīng)用中,如分壓器、阻抗匹配、相移以及電壓和電流轉(zhuǎn)換。但是它不能夠用于初級(jí)和次級(jí)繞組之間的直流電隔離。
通量耦合變壓器的高效率、低漏電感和良好的調(diào)壓性能彌補(bǔ)了它在直流電隔離方面的缺失。當(dāng)不需要直流電隔離,而要求最佳效率時(shí),通量耦合變壓器是最理想的選擇。較高的耦合性使產(chǎn)生的漏電感較少,從而增加了效率。部分原因是由于通量耦合變壓器通過(guò)分壓將部分能量從初級(jí)傳到次級(jí)繞組,通過(guò)變壓器作用來(lái)傳輸其全部能量。通量耦合變壓器直接通過(guò)線圈傳輸部分能量,通過(guò)磁介質(zhì)傳輸另一部分能量,這就使初級(jí)和次級(jí)繞組之間有更佳的耦合性,從而使漏電感較小并且增加了帶寬。要取得與一個(gè)隔離變壓器相同的結(jié)果,通量耦合變壓器所需的線圈也較少。
由于通量耦合變壓器需要較少的匝數(shù)來(lái)取得相同的初級(jí)和次級(jí)阻抗比,總的銅損就減少了,較之一個(gè)可以與之相比的寬帶變壓器,自動(dòng)變壓器的效率更高。自動(dòng)
變壓器不限于單一的次級(jí)繞組(或“抽頭”),通量耦合變壓器可以從初級(jí)繞組引出多個(gè)抽頭。為確定適當(dāng)?shù)脑褦?shù)以實(shí)現(xiàn)升壓或降壓或阻抗匹配,通量耦合變壓器所使用的方法類似于隔離寬帶變壓器的方法。