小编上次为大家介绍了火遍里约奥运的“中国神器”。小编可是和“神器”较上劲了,当然这次为大家带来的可是高大上的对于电压及电流的两大神器:变压器、变流器;文中将会以生活中常见的产品为大家更好地理解变压与变流的不同。
01
变压器
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变压器(Transformer)是利用电磁感应原理将一种电压的交流电变换为同频率的另一种电压的交流电的电器。当初级线圈中通有交流电时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。
再让我们来看看《协调制度》中对于变压器的定义:
品目85.04:
变压器是利用电磁感应原理,使用预调或可调系统,将一种交流电变换成不同电压、阻抗等的另一种交流电的装置。这种装置没有任何运动机件。(结构)变压器一般由两个或多个绝缘导线线圈以多种结构形式绕制在叠片铁芯上而组成,但某些变压器(例如,射频变压器)没有磁芯,或者以粘聚铁粉、铁氧体等作为磁芯。其中一个线圈上(初级电路)的交流电在其他线圈中(次级电路)感应产生一般为不同电流值和电压值的另一种交流电。某些变压器(自耦变压器)只有一个线圈,其中一部分为初级电路和次级电路所共用。壳式变压器的外层为一个叠压铁片组成的壳式结构。
上图主要由绕组和两个铁芯组成,与电源相连的绕组称为原绕组(一次绕组),线圈匝数为N1;与负载相连、输出电功率的称副绕组(二次绕组),线圈匝数为N2。原绕组中的交流电会在副绕组中感应,产生同频率不同电压值的交流电。变压器原、副绕组的匝数不同,感应出的电压也不同,原、副绕组电路电压的比值等于N1与N2的比值。
变压器的类型:
① 按冷却方式分油浸变压器、干式变压器、氧化物(蒸发冷却)变压器;
② 按铁芯或线圈的结构分为芯式变压器、壳式变压器、环形变压器、金属箔变压器;
③ 按相数分为单项变压器、三相变压器;
④ 按用途分为电力变压器、电源变压器、自耦合变压器、互感器等。
该品目(品目85.04)主要包括三大类商品:分别是电感器、变压器和静止式变流器。根据功能用途归入不同的子目,其中变压器要区分是液体介质变压器还是其他类型变压器,然后再根据其额定容量归入不同子目。
小编为大家介绍几种不同的静止式变流设备,当你遇到类似的商品就知该如何思考.
02
不间断供电电源
(Uninterruptible Power System,UPS)
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UPS即不间断供电电源(子目8504.4020),主要由整流器、滤波器、蓄电池、逆变器、稳压器、转换开关等组成。将蓄电池与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。
当市电输入正常时,UPS 将市电稳压后供应给负载使用,此时的UPS就是一台交流式电稳压器,同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时, UPS 立即将电池的直流电能,通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。从而达到不间断供电的目的。
就算你们再不理解,小编就再说个最常见的利用不间断供电的设备“应急照明灯”
在正常照明电源发生故障时,能有效地照明和显示疏散通道,或能持续照明而不间断工作的一类灯具。应急照明灯具由光源、光源驱动器、整流器、逆变器、电池组、标志灯壳等几部分组成。平时,市电220V通过光源驱动器,驱动光源正常照明,同时通过整流器对电池组进行电能补充,即使在下班后关断照明的情况下,整流器仍然工作在充电状态,以便使电池组始终处于饱满的战备状态。当遇到紧急情况,市电突然停止时,逆变器将自动启动逆变电路,把电池组的低压电能转换为高压电能,驱动光源继续照明。
大家肯定就要问了,既然有静态的UPS肯定还有动态的UPS吧?当然,动态的UPS采用旋转式变流机的工作原理(即电动机和发电机的组合),完成电能的转换。交流电驱动交流电动机旋转,从而带动同轴的交流发电机发电,向负载供电。当市电发生波动或故障时,由于电动机中飞轮的惯性,继续带动交流发电机向负载供电。也可将市电先经整流器变为直流电后,驱动直流电动机工作,进而带动交流发电机向负载供电,同时直流电向蓄电池充电;断电时蓄电池向直流电动机供电,电动机工作进而带动交流发电机发电。
由于动态UPS产品构成属于旋转式变流的商品,一般将其归入品目85.02项下。
03
逆变器
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逆变器(子目8504.4030)是一种DC to AC的变压器,由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。它其实是一种电压逆变的过程。电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出,而逆变器是将蓄电池输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电;简单地说,逆变器就是一种将低压(12V、24V或48V)直流电转变为220V交流电的电子设备。因为我们通常是将220V交流电整流变成直流电来使用,而逆变器的作用与此相反,因此而得名。我们处在一个“移动”的时代,移动办公,移动通讯,户外野营等。人们不仅需要由电池或电瓶供给的低压直流电,同时更需要我们在日常环境中不可或缺的220V交流电,逆变器就随时可以满足我们的这种需求。
逆变器的应用领域是相当广泛的,有煤发电逆变器、太阳能发电逆变器、风能发电逆变器、水能发电器以及柴油发电逆变器等;根据用途还可分为独立控制逆变器和并网逆变器。话说回来其实原理都是一样的,就拿下面几个例子来说,就有一大堆。
04
车载逆变器
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车载逆变器(电源转换器)是一种能够将 DC12V直流电转换为和市电相同的 AC220V交流电,供一般电器使用,是一种方便的车用电源转换器。在国外因汽车的普及率较高,外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。中国进入WTO 后,国内市场私人交通工具越来越多,因此,车载逆变器电源作为在移动中使用的直流变交流的转换器,会给我们的生活带来很多的方便。家用电器连接到车载逆变器的输出端就能在汽车内使用各种家用电器。一般可供的电器有手机、笔记本电脑、数码摄像机、照相机、照明灯、电动剃须刀、 CD 机、游戏机、掌上电脑、电动工具、车载冰箱及各种旅游等等。
但是,就这个车载逆变器来说,往往就有不少企业错误的按照“插座”、“转接头”来归类,对企业造成了不小的损失。小编真的是无语至极了,你看老板不生生活剐了你?
05
直流变流器&交流变流器
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直流转换器:将一个范围或固定值的直流电压变换为另一个可变或固定值的直流电压的电气装置统称为直流转换器。
交流转换器:将一个范围或固定值的交流电压变换为另一个可变或固定值的交流电压的电气装置统称为交流转换器。
直流转换器按功能来区分的话可分为升压转换器、降压转换器、升降压转换器(同时进行高低压转换),其实按原理来说和变压器是一样的,只是根据不同的使用场合(不同的用途)变压器的绕组绕制工艺会有所不同的。
目前直流转换器广泛应用于电动汽车、电动清洁车、电动摩托车等电动车类电源转换系统,同时也普遍应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中;//不仅直流转换器的需求范围大而且生活中因世界各国的电力环境不同,各国电器的电压适用范围也不同。常见的有220V和110V两种电压。比如小编从国外购买了一个额定电压110V的吹风机,但是在国内的220V交流电根本用不了啊,会把吹风机烧坏的。所以呢,就有了交流转换器(变压器)这种神器,交流转换器(变压器)一般有两种类型:220V转换成110V、110V转换成220V,前者在国内使用普遍率较多,后者则反之。
06
手机充电器
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小编在“0号归类中心”群里看到有人提问过:“手机充电器,该怎么归类呀?是变压器还是变流器?”小编立马给了一张手机充电器的拆解图↓↓↓
很多人稍微对电子有了解的人都记得传统的大个头的变压器,通过变压器原副边线圈绕组的匝数比来实现交流电压的变换,然后通过桥式整流,稳压滤波,甚至通过文雅芯片来实现恒定的电压输出。
传统的充电器存在一个很大的问题,就是变压器必须做的很大,电能转换成磁能进行传递,要想能够传递足够功率的电能就需要更多的匝数来产生足够的磁能,从而完成大功率的电压变换。所以要求输出的电流越大,对变压器的个头就得越大。
那为什么现在的充电器可以做的那么小呢?苹果的方块充电器非常迷你,又是什么样的原理呢?这就是开关型电源的优势所在了,上图拆解图中,绝大多数的充电器基本原理都是一致的,因此我就用拆解图来做统一分析:
首先,开关型电源也是有变压器的,无论是手机充电器还是电脑的开关电源, 这个在图中已经注明,那么为什么和传统的变压器相比这个变压器可以那么小呢?前面说过,变压器室通过电磁转换来传递能量,而在电流一定的情况下电流转换为电磁能量主要有两个因素:①线圈匝数,而是交流电的频率,传统变压器由于市电50Hz的固定频率,为了传递更大的功率,只能来改变匝数,所以功率越大,变压器个头越大。②开关电源通过提高变压器上交流电的频率可以使得变压器在满足功率要求的情况下保持较小的体积。因此现在的手机充电器中仍然是有变压器的,不同的是高频变压器,相同的是输出端和220V电仍然是通过电磁隔离的。那些说开关型手机充电器没有变压器室直接的通过电气连接的纯属误导。
通过上面的分析,我们就可以知道这类充电器的工作原理了,其实上述所讲的手机充电器可视为变压器的一种。对220V交流电进行整流,拆解图中的变压器使用了4个二极管组成桥式整流,整流后得到了高压直流电,高压直流电经过开关管(多数是三极管)的导通与截止变为高频交流电,开关管导通与截止的时间能够根据取样电压反馈来进行控制,从而保证恒定的电压输出。部分好一点的在副边的输出端也有反馈,如上图有一个基准电压源,一旦发现输出异常,可以通过光耦(通过光完成信号传递,同样是没有电气连接的)反馈到原边(高压侧)实现保护。
07
手机数据线
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说完手机充电器,当然不能少了“数据线”,有的同志错误按插头归入品目85.36项下,让我们先来看下吧:
品目85.36
(一)插头、插座或其他接触器,用于将可移动的引线或装置与固定的设备相连接,其种类有:1.插头或插座(包括用以连接两个可移动引线的)。插头有一个或多个插销或侧接点,这些插销或侧接点与插座上的孔眼或接点相配。插头的边缘或其中一个插销可供接地之用。
(二)其他连接器、接线柱、线端条等。它们包括装有电气连接器的绝缘材料小方块(骨牌状接线器);接线柱(接入导体的金属件);小金属件,可装在线路末端以接通电路(铲形线端、鳄鱼夹等)。
线端条为条状绝缘材料,装有多个金属线端或连接器,用以连接电线。本品目还包括接线条或接线板。这类产品把多块金属片装进绝缘材料中,以便把电线焊接在上面。接线条用于无线电装置或其他电气装置。
图片中的商品并不符合“插头”的定义。小编分析该数据线其实质为一根电线两端装有接头而已,所以其更为符合品目85.44注释的描述:
品目85.44:
电线、电缆等即使已切成一定长度,或在一端或两端装有接头(例如,插头、插座、接线片、插孔、套管或接线柱),仍归入本品目。本品目还包括由上述电线或电缆等制成的成组电线或电缆等(例如,连接机动车火花塞与分电器的成组电缆)。
综上所述,建议将其归入税则号列8544.4219。
好了,说了这么多相信大家对变压、变流有了新的认识,最后小编再奉上一张图,这期就要和大家说再见了。下期再见。
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