Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Komponen Bulan: Transformer

November adalah bulan Transformer, dan kami akan memaparkan catatan blog mengenai komponen berguna yang digunakan untuk mengubah voltan. Berikut adalah petikan daripada Encyclopedia of Electronic Components dari Charles Platt, Vol. 1:

Apa ia lakukan

Pengubah memerlukan input arus bolak balik (AC). Ia mengubah voltan input kepada satu atau lebih voltan keluaran yang boleh lebih tinggi atau lebih rendah.

Transformers terdiri daripada saiz dari unit pemadanan impedans kecil dalam peralatan audio seperti mikrofon, untuk raksasa multi-ton yang membekalkan voltan tinggi melalui grid kuasa kebangsaan. Hampir semua peralatan elektronik yang direka untuk dikuasakan oleh AC perbandaran di rumah atau perniagaan memerlukan kemasukan pengubah.

Yang di belakang imej di atas dinilai untuk menyediakan 36VAC pada 0.8A apabila disambungkan dengan sumber 125VAC. Di hadapan, pengubah miniatur adalah produk Radio Shack yang direka untuk menyediakan kira-kira 12VAC pada 300mA, walaupun voltannya akan melebihi 16VAC apabila ia tidak melewati arus melalui beban.

Simbol skematik transformer ditunjukkan di bawah:

Gaya gegelung yang berbeza di kiri dan kanan berfungsi sama. Atas: Sebuah transformer dengan teras magnet-teras yang boleh menjadi magnet. Bawah: Pengubah dengan teras udara. (Pengubah jenis ini jarang, kerana ia cenderung kurang cekap.) Input untuk pengubah hampir selalu diandaikan berada di sebelah kiri, melalui gegelung utama, manakala output di sebelah kanan, melalui gegelung sekunder. Selalunya kedua-dua gegelung akan menunjukkan bilangan giliran yang berlainan untuk menunjukkan sama ada pengubah itu menyampaikan voltan dikurangkan (di mana akan berlaku kurang giliran dalam gegelung sekunder) atau voltan yang meningkat (di mana akan berlaku kurang beralih di utama gegelung).

Bagaimana ia berfungsi

Pandangan pengubah yang mudah dipermudahkan ditunjukkan di bawah:

Arus bergantian yang mengalir melalui penggulungan utama (oren) menyebabkan fluks magnetik dalam teras berlapis yang terbentuk daripada plat keluli berganda. Perubahan fluks menginduksi arus dalam penggulungan sekunder (hijau), yang memberikan keluaran dari pengubah. (Secara realiti, lilitan biasanya terdiri daripada beribu-ribu lilitan dawai magnet nipis, juga dikenali sebagai wayar enamel dan pelbagai konfigurasi teras yang berbeza digunakan.)

Proses ini dikenali sebagai induksi bersama. Sekiranya beban diterapkan melintasi penggulungan sekunder, ia akan menarik arus dari penggulungan utama, walaupun tiada sambungan elektrik di antara mereka.

Dalam pengubah yang ideal, lossless, nisbah lilitan di antara dua belitan menentukan sama ada voltan keluaran lebih tinggi, lebih rendah, atau sama dengan voltan masukan. Jika Vp dan Vs adalah voltan merentasi voltan rendah dan menengah masing-masing, dan Np dan Ns adalah bilangan lilitan wayar dalam belitan primer dan sekunder, hubungan mereka diberikan oleh formula ini:

Vp / Vs = Np / Ns

Peraturan mudah untuk diingat adalah bahawa lebih kurang bertukar = voltan lebih rendah manakala lebih banyak bertukar = voltan yang lebih tinggi.

Pengubah langkah-langkah mempunyai voltan yang lebih tinggi pada output daripada pada inputnya, sementara pengubah langkah ke bawah mempunyai voltan lebih tinggi pada masukannya daripada pada outputnya.

Teras Inti feromagnet sering digambarkan sebagai diperbuat daripada besi, tetapi pada kenyataannya lebih sering dibuat dari keluli silikon kebolehtelapan yang tinggi. Untuk mengurangkan kerugian yang disebabkan oleh arus eddy, inti biasanya dilaminasi-dipasang dari timbunan plat yang dipisahkan antara satu sama lain oleh lapisan nipis atau nipis yang sama. Arus Eddy cenderung untuk dikekang dalam ketebalan setiap plat.

Kerana voltan DC akan menyebabkan ketepuan magnet teras, semua transformer mesti beroperasi dengan aliran semasa atau denyut arus. Gelombang dan geometri pengubah dioptimumkan untuk julat frekuensi, voltan, dan arus yang dirancang untuk beroperasi. Penurunan nilai dengan ketara daripada nilai ini boleh merosakkan pengubah.

Variasi

Berikut adalah beberapa jenis transformer yang biasanya ditemui:

Power Transformer Biasanya direka untuk digerakkan ke casis atau di dalam kes atau kabinet memasak sekeping peralatan elektrik dengan tab solder atau penyambung yang membolehkan wayar menyambungkan pengubah ke kord kuasa, di satu sisi, dan papan litar, di atas bahagian lain.

Transformer Plug-in Biasanya dimeterai dalam perumahan plastik yang boleh dipasang terus ke soket kuasa dinding. Mereka secara visual sama dengan penyesuai AC tetapi mempunyai keluaran AC dan bukan output DC.

Transformer Pengasingan Juga dikenali sebagai pengubah 1: 1 kerana ia mempunyai nisbah 1: 1 antara lilitan primer dan sekunder, supaya voltan output akan sama dengan voltan masukan. Apabila peralatan elektrik dipasang ke dalam pengubah pengasingan, ia dipisahkan dari tanah elektrik pendawaian AC. Ini mengurangkan risiko ketika mengerjakan peralatan "hidup", karena akan ada potensi listrik diabaikan antara dirinya dan tanah. Akibatnya, menyentuh objek yang berpusat sementara juga menyentuh wayar hidup dalam peralatan itu tidak boleh mengakibatkan arus berpotensi maut melalui tubuh.

Autotransformer Varian ini menggunakan hanya satu gegelung yang ditoreh untuk memberikan voltan keluaran. Induksi bersama terjadi di antara bahagian gegelung. Sebuah autotransformer memerlukan sambungan yang sama antara input dan outputnya, tidak seperti pengubah dua gegelung, yang membolehkan outputnya terpencil dari input. Autotransformer sering digunakan untuk pemadanan impedans dalam litar audio, dan untuk menyediakan voltan keluaran yang hanya berbeza sedikit daripada voltan input.

Transformer Audio Apabila isyarat dihantar antara dua peringkat litar yang mempunyai impedans yang berbeza, isyarat mungkin sebahagiannya dapat dilihat atau dilemahkan. (Impedance diukur dalam ohm tetapi berbeza daripada rintangan elektrik DC kerana ia mengambil kira reaktansi dan kapasitansi. Oleh itu, ia berbeza dengan kekerapan.)

Peranti impedans input rendah akan cuba menarik arus penting dari sumber, dan jika sumber mempunyai impedans keluaran yang tinggi, voltannya akan jatuh dengan ketara hasilnya. Secara umumnya, impedans input peranti mestilah sekurang-kurangnya 10 kali impedans keluaran peranti yang cuba memacunya.Komponen pasif (perintang, dan / atau kapasitor, dan / atau gegelung) boleh digunakan untuk pencocokan impedans, tetapi dalam sesetengah keadaan pengubah kecil lebih baik.

Transformer Split-Bobbin Varian ini mempunyai gegelung primer dan sekunder yang dipasang bersebelahan untuk meminimumkan gandingan kapasitif.

Surface-Mount Transformer Boleh kurang daripada 0.2 "persegi dan digunakan untuk pemadanan impedans, gandingan talian, dan penapisan.

Nilai

Apabila memilih pengubah kuasa, keupayaan pengendalian kuasa adalah nilai kepentingan utama. Ia dinyatakan dengan tepat oleh istilah VA, yang berasal dari "voltan times amps." VA tidak boleh dikelirukan dengan watt kerana watts diukur dengan serta-merta dalam litar DC, sedangkan dalam litar AC, voltan dan arus sentiasa berubah-ubah. VA sebenarnya adalah kuasa yang jelas, mengambil reaktan ke dalam akaun.

Hubungan antara VA dan watt akan berbeza-beza bergantung kepada peranti yang sedang dipertimbangkan. Dalam senario terburuk:

W = 0.65 VA (kira-kira)

Dalam erti kata lain, kuasa purata yang boleh anda tarik dari pengubah harus tidak kurang daripada dua pertiga daripada nilai VAnya.

Spesifikasi transformer selalunya termasuk voltan masukan, voltan output, dan berat komponen, yang semuanya jelas. Transformer gandingan juga boleh menentukan impedans input dan output.

Kongsi

Meninggalkan Komen