直流變壓器
直流變壓器有兩種基本類型,即輸出穩(wěn)壓的DC-DC變換器和輸出電壓隨輸入調(diào)節(jié)的“直流變壓器”。直流變壓器和交流變壓器類似,將一種直流電壓變換成另一種或多種直流電壓;通過高頻斬波、變壓器隔離、高頻整流來實現(xiàn)一種直流電壓到與之成正比的另一種或多種直流電壓的變換,可用于功率傳輸和電壓檢測等場合。
與交流輸電相比,高壓直流輸電具有輸送功率容量大、損耗小、輸送距離遠、穩(wěn)定性好等特點,而有廣闊的應用前景。目前在高壓直流輸電系統(tǒng)中整流側(cè)和逆變側(cè),仍然要工頻變壓器來實現(xiàn)和交流電網(wǎng)相連,體積大,質(zhì)量大。直流輸電仍然作為交流輸電一種輔助功能,沒有直接用于用電設備。為了適應將來將高壓直流輸電直接應用于用電設備,尤其對大規(guī)模非并網(wǎng)風力發(fā)電等獨立電力系統(tǒng),原方案就顯得笨重而不經(jīng)濟。需要具有和交流隔離變壓器功能類似的直流變壓裝置,將高壓直流電轉(zhuǎn)換成隔離的滿足用電設備要求的低壓直流電。
理想直流變壓器的基本要求
?。?)實現(xiàn)輸入輸出電壓的電氣隔離和輸人輸出的比例關系,并可以實現(xiàn)多路輸出;
?。?)利用變壓器漏感進行能量傳輸,無能耗,變換效率為1,功率密度高;
?。?)輸出不需濾波電感,可以大大減小輸出濾波器的體積和重量,動態(tài)性能好,瞬態(tài)響應速度快;
?。?)系統(tǒng)頻帶寬,能夠不失真地傳輸電壓;
?。?)采用開環(huán)控制,控制電路簡單,易于實現(xiàn)軟開關,可以進一步提高開關頻率;
?。?)可靠性高,對電源和用電設備電磁干擾小。
直流變壓器的工作原理
當原線圈中的電流在減小時,電流在鐵芯上產(chǎn)生的磁場也減弱,這時在副線圈中就產(chǎn)生了與原線圈電流方向相同的電流,這個電流在鐵芯上產(chǎn)生的磁場方向與原線圈在鐵芯中產(chǎn)生的磁場方向相同。
一直如此變化下去,原電感線圈中由于電流的改變,就在副線圈中產(chǎn)生了電流。這就是變壓器的工作原理。
直流電升壓首先用電子元件變?yōu)榻涣麟?,然后通過變壓器來改變電壓的。這叫逆變。用于將直流電升壓的設備叫逆變器。
變壓器的工作原理是用電磁感應原理工作的。變壓器有兩組線圈。初級線圈和次級線圈。次級線圈在初
級線圈外邊。當初級線圈通上交流電時,變壓器鐵芯產(chǎn)生交變磁場,次級線圈就產(chǎn)生感應電動勢。變壓器的線圈的匝數(shù)比等于電壓比。例如:初級線圈是500匝,次級線圈是250匝,初級通上220V交流電,次級電壓就是110V。變壓器能降壓也能升壓。如果初級線圈比次級線圈圈數(shù)少就是升壓變壓器,可將低電壓升為高電壓。