为什么变压器不能使直流电变压？

  变压器在电力系统、电子设备和工业应用中都有着至关重要的作用。变压器能利用电磁感应原理，在不非间接接触的情况下，将电能从一个电路传输到另一个电路，并实现电压的升高或降低，为不同电压等级的设备提供合适的电源；变压器的铁芯和绕组结构还能够给大家提供电气隔离，将一次侧和二次侧的电路隔开，有助于保护设备和人员免受电击危险，并防止电源干扰和噪声传递。但美中不足的是，变压器只能使交流电变压而不能使直流电变压。要想搞明白为什么变压器不能使直流电变压，首先要搞明白变压器的工作原理。

  变压器是根据电磁感应原理工作的。以单相变压器为例，如上图所示，变压器铁芯由高导磁材料制造成，如硅钢片。铁芯提供了一个低磁阻的路径，使得磁场可以有明显效果地地在铁芯中传播。在闭合的铁芯上绕有两个互相绝缘的绕组，接入电源的一侧叫一次绕组，输出电能的一侧叫二次绕组。当交流电源电压U1加到一次侧绕组后，就有交流电流I1流过该绕组，在铁芯中产生交变磁通Φ。这个交变磁通不仅穿过一次侧绕组，同时也穿过二次侧绕组，两个绕组中分别产生感应电动势E1和E2，二次侧绕组与外电路的负载接通时，有电流I2流过负载，即二次侧绕组有电能输出。变压器一、二次侧感应电动势之比等于一、二次侧绕组匝数之比，由于变压器一、二次侧的漏电抗和电阻都比较小，可忽略不计。变压器一、二次侧绕组匝数不同，导致一、二次侧绕组的电压高低不等，匝数多的一侧电压高，匝数少的一侧电压低，这就是变压器改变电压的基本原理。

  其次要知道直流电流的方向是恒定的，不随时间而变化，而且多为大小和方向均不随时间变化的恒流电，只有很少大小随时间变化而方向不变的脉动直流电。

  由上述可知，变压器能够改变电压的条件是在一次绕组施以交流电势，产生交变磁通，交变磁通在二次绕组中产生感应电势，感应电势的大小与磁通的变化率成正比。交流电是交替变化的，当一次绕组通入交流电时，铁芯内产生的磁通也随之变化，于是二次绕组匝数大于一次时，就能升高电压；反之，二次绕组匝数小于一次时就能降低电压。而直流电不具备交变的特性，电流方向不随时间变化，所以直流电通入一次绕组，其铁芯内无法产生交变的磁通，也就不能在二次绕组内感应出电势，所以变压器不能使直流电变压。

  如果需要改变直流电的电压，常常要使用别的类型的电子元件或电路，例如直流-直流变换器（DC-DC converter）。DC-DC变换器能够最终靠不同的电路拓扑结构和控制方式，实现将直流电从一个电压级别转换到另一个电压级别的功能。