高頻電子變壓器定義與劃分

什么是高頻電子變壓器？有一個(gè)準(zhǔn)確的定義，就是工作頻率高的電子變壓器，一般工作頻率高于20kHz，就是高頻。但是讀了雜志發(fā)表的幾位專業(yè)人士的意見后，把本來(lái)明確的高頻電子變壓器的概念，弄得糊涂了。如其中一位專業(yè)人士說(shuō)：“行業(yè)內(nèi)沒有人準(zhǔn)確下定義，也沒有人做過(guò)學(xué)術(shù)的整合，因此，至今也沒有一個(gè)準(zhǔn)確的定義”。其實(shí)，高頻電子變壓器的定義是非常明確的，只不過(guò)被雜志上所發(fā)表的一些見解誤導(dǎo)了。下面為了還高頻電子變壓器的本來(lái)面目，有必要弄清變壓器、電子變壓器、高頻電子變壓器的概念，以便消除那些誤解。

　　首先，弄清什么是變壓器？以電磁感應(yīng)原理工作的變壓器，是指在線圈原邊繞組加交變電壓，產(chǎn)生交變磁通，在副邊繞組感生輸出電壓，從而起到傳輸能量，變換電壓（或信號(hào)），電氣絕緣隔離的作用。

　　要產(chǎn)生電磁感應(yīng)，原邊繞組必須加交變電壓，不可能有直流電壓作工作電源的變壓器。那種把直流電壓作工作電源的說(shuō)法，是把直流變交流的逆變器，或者變頻電源包括在變壓器的范圍內(nèi)的一種誤解。

　　只要有電磁感應(yīng)存在，變壓器就可以工作，而不一定要有磁芯，例如，工作頻率為MHz級(jí)的電子變壓器，就是由印刷電路板制作的空心變壓器。那種把高頻電子變壓器說(shuō)成是“用在具有變頻電路中的磁性變壓器件”的說(shuō)法，屬于既把變頻電路包括在變壓器范圍內(nèi)，又認(rèn)為變壓器一定要有磁芯的雙重誤解。

　　變壓器不論工作頻率高低，都是通過(guò)電磁感應(yīng)來(lái)傳輸能量的。傳輸能量的大小，與變壓器所用的材料、結(jié)構(gòu)、尺寸和工作頻率有關(guān)。如果傳輸?shù)哪芰繛槎ㄖ担ぷ黝l率高，在一定時(shí)間內(nèi)傳輸能量的次數(shù)多，每一次傳輸?shù)哪芰靠梢陨?，則變壓器用的材料少，結(jié)構(gòu)尺寸小。那種認(rèn)為變壓器傳輸能量有限，要用高頻來(lái)增加傳輸能量的說(shuō)法，是一種本末倒置的誤解。用脈寬調(diào)制（PWM）方式改變變壓器傳輸能量和電壓大小，只是一種外加控制方法，不單高頻變壓器可以用，低頻變壓器也可以用。那種認(rèn)為有PWM控制后，高頻變壓器和低頻變壓器傳輸能量方式有差異，高頻變壓器和低頻變壓器改變電壓的方式有差異的說(shuō)法，也是一種誤解。

　　其次，弄清什么是電子變壓器？電子變壓器是在電子電路和電子設(shè)備中使用的變壓器。如果把范圍擴(kuò)大一些，包括所有電子電路和電子設(shè)備中使用的變壓器、電感器、互感器等電磁元件。電子并不只限于功率電子（國(guó)內(nèi)更通用的術(shù)語(yǔ)是電力電子），還包括工業(yè)電子、信息電子、無(wú)線電子和微電子，電子變壓器雖然區(qū)別于電力變壓器，但是并不區(qū)別于射頻信號(hào)變壓器，也不只限于“開關(guān)功率變換器電路中的功率變壓器”。功率變壓器只是電子變壓器中的一種。如果把電子變壓器只看成功率變壓器，難免會(huì)畫地為牢。雜志專題特寫中有位專業(yè)人士發(fā)表的有關(guān)電感器的內(nèi)容，豈不是自己否定自己?jiǎn)?？所以，把電子只限于功率電子，把電子變壓器只限于功率變壓器的說(shuō)法是一種誤解。

　　再其次，弄清什么是高頻電子變壓器？現(xiàn)在，對(duì)電子變壓器工作頻率的高、中、低劃分有一個(gè)通行的說(shuō)法，即工作頻率50Hz或60Hz叫工頻，或者在它以下的叫低頻；60Hz至20kHz叫中頻，400Hz是中頻，而不是工頻；20kHz以上叫高頻。為什么選20kHz為界限？因?yàn)椋?0kHz是聲頻上限，超過(guò)它就聽不見可聞噪聲。所以，工作頻率超過(guò)20kHz，從20kHz起到MHz級(jí)、GHz級(jí)是高頻。那種把“應(yīng)用頻率范圍從幾十kHz到幾兆kHz的”電子變壓器的提法，有兩個(gè)誤解：一個(gè)是20kHz，不同于幾十kHz。一個(gè)是幾GHz，不是幾兆kHz（作者注：請(qǐng)按規(guī)范的詞頭，不能自己亂造）。工作頻率幾GHz的開關(guān)功率變換電路中的功率變壓器，作者未見過(guò)國(guó)內(nèi)外的報(bào)導(dǎo)，希望雜志能指明其來(lái)源。

　　高頻中還可以劃分成較高頻（20kHz～50kHz）、中高頻（50kHz～200kHz）、高頻（200kHz～1MHz）、超高頻（1MHz以上），但都屬于高頻，并不因?yàn)檫m用的功率不同，而對(duì)高頻有不同的理解。那種對(duì)不同功率下，高頻有不同范圍的說(shuō)法，是一種誤解。