一张图看懂变压器工作原理

　　一张原理图让我们可以很直观的学习变压器的工作原理，变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。

　　变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。

　　无论在生活中还是工程应用中，变压器都非常常见，变压器原理相信对于理工科的人来说，也知道个大概。本文从通俗的角度说说变压器原理。
　　简单的说，变压器原理就是电磁感应原理，也就是“动电生磁，动磁生电”的过程。

　　如图所示：跟电源连接的线圈叫原线圈，也叫初级线圈，跟负载连接的线圈叫副线圈，也叫次级线圈，两线圈由绝缘导线绕制，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。

一变压器原理

　　在初级线圈中输入均匀变化的电压U1时，流过的电流为I1，就会在铁芯中就产生交变磁通Ø，这个磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势É1、É2。
　　感应电势公式为:E=4.44fNØm
式中:
    E--感应电势有效值 
    f--频率 
    N--匝数 
    Øm--主磁通最大值

　　由于二次绕组与一次绕组匝数不同，感应电势E1和E2大小也不同，当略去内阻抗压降后，电压Ú1和Ú2大小也就不同。 
　　当变压器二次侧空载时，一次侧仅流过主磁通的电流(Í0)，这个电流称为励磁电流。当二次侧加负载流过负载电流Í2时，也在铁芯中产生磁通，力图改变主磁通，但一次电压不变时，主磁通是不变的，一次侧就要流过两部分电流，一部分为励磁电流Í0，一部分为用来平衡Í2，所以这部分电流随着Í2变化而变化。
　　上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用，变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。

二变压器的功能

　　根据电磁感应原理的计算公式，忽略变压器的转换损耗，那么

01电压变换

　　根据公式推导

　　所以变压器的原边电压和副边电压与匝数成正比，如此实现电压的变换功能。当匝数比为1时，U1=U2，由于初级线圈与次级线圈电气隔离，如此实现了电气隔离功能。

02电流变换

　　根据公式推导

　　所以变压器的原边电压和副边电压与匝数成反比，如此实现电流的变换功能，典型应用就是电流互感器。

03阻抗变换

　　根据公式推导

　　
　　所以变压器的原边阻抗和副阻抗与匝数的平方成正比，如此实现阻抗的变换功能。