L transformatory (jak transformator toroidalny) są Składniki szeroko stosowany w wielu urządzeniach. Zwłaszcza w tych, które używają prądu stałego, ponieważ pozwalają przejść z wysokiego napięcia sieci elektrycznej, do której te urządzenia są podłączone, na niższe napięcia, przy których zwykle pracują (12 V, 5 V, 3.3 V ...), a następnie przekształcić się z prądu przemiennego do CC z wykorzystaniem pozostałych etapów zasilacz.
Jego znaczenie jest takie, o którym powinieneś wiedzieć jak to działa tego typu transformatory i ich zastosowania, a także gdzie i jak można kupić jeden z nich do swoich projektów itp. Wszystkie te wątpliwości rozwiąże ten poradnik...
Co to jest transformator?
Un transformator Jest to element pozwalający na przejście z napięcia prądu przemiennego na inne. Może również zmienić natężenie prądu. Tak czy inaczej, zawsze zachowa nienaruszoną częstotliwość sygnału i wartości mocy. Czyli isofrequency i isopower…
Ten ostatni parametr nie jest prawdziwy, byłby to idealny transformator teoretyczny, ponieważ w praktyce istnieją straty w postaci ciepła, jeden z największych problemów tych komponentów. Dlatego odszedł od stosowania litych rdzeni żelaznych do laminowania ich (blachy ze stali krzemowej z izolacją między nimi) w celu zmniejszenia prądów wirowych lub prądów pasożytniczych.
Aby osiągnąć swój cel, energia elektryczna, która wchodzi przez uzwojenie wejściowe, jest przekształcana w magnetyzm ze względu na uzwojenie i metalowy rdzeń. Następnie magnetyzm, który przepływa przez metalowy rdzeń, indukuje prąd lub siłę elektromagnetyczną w uzwojeniu wtórnym, aby zapewnić wspomniany prąd na jego wyjściu. Oczywiście przewodzący drut uzwojeń ma rodzaj lakieru izolacyjnego, dzięki czemu chociaż są nawinięte, nie stykają się ze sobą.
Sposobem na przejście z jednego napięcia na drugie jest gra z liczbą zwojów lub zwojów drutu miedzianego w uzwojeniu pierwotnym i wtórnym. Według Prawo Lenza, prąd musi być zmienny, aby wystąpiła zmiana strumienia, więc transformator nie może działać z prądem stałym.
Jak widać na powyższym obrazku, związek Pomiędzy cewkami napięcie i natężenie są bardzo proste. Gdzie N jest liczbą zwojów uzwojenia (P = pierwotne, S = wtórne), podczas gdy V jest napięciem (P = przyłożone do pierwotnego, S = wyjście z wtórnego) lub I równy prądowi ...
przez przykład, Wyobraź sobie, że masz transformator z 200 spiralami w pierwotnym i 100 w wtórnym. Przyłożone jest do niego napięcie wejściowe 200 V. Jakie napięcie pojawi się na wyjściu wtórnego? Bardzo prosta:
200/100 = 220 / V
2 = 220 / v
v = 220/2
v = 110v
Oznacza to, że przekształci wejście 220 V na 110 V na wyjściu. Ale jeśli liczba zwojów zostanie odwrócona w uzwojeniu pierwotnym i wtórnym, nastąpi odwrotność. Na przykład wyobraź sobie, że to samo napięcie pierwotne 220 V jest przyłożone do pierwotnego, ale pierwotna ma 100 zwojów, a wtórna ma 200 zwojów. Do inwestować to:
100/200 = 220 / V
0.5 = 220 / v
v = 220/0.5
v = 440v
Jak widać, w tym przypadku napięcie jest podwojone...
Co to jest transformator toroidalny?
Wszystko, co zostało powiedziane o konwencjonalnym transformatorze, odnosi się również do transformator toroidalny, chociaż ten ma kilka innych funkcji, a także pewne korzyści. Ale zasada działania i obliczenia mogą pomóc ci zrozumieć, jak to działa.
Transformator toroidalny gwarantuje niższy strumień upływu, a także straty z powodu drobne prądy wirowe niż w konwencjonalnym transformatorze. Dzięki temu będą się mniej nagrzewać i będą bardziej wydajne, a dzięki swojemu kształtowi będą bardziej kompaktowe.
Podobnie jak konwencjonalne transformatory, mogły również mieć więcej niż dwa uzwojenia, co skutkowałoby tą samą cewką wejściową i kilkoma cewkami wyjściowymi, z których każda może być przekształcana na inne napięcie. Na przykład wyobraź sobie, że są dwa, jeden, który przechodzi od 220 V do 110 V, a drugi, który przechodzi od 220 V do 60 V, co jest bardzo praktyczne w przypadku tych zasilaczy, w których potrzebnych jest kilka różnych napięć.
W tym przypadku zamiast generowania pole magnetyczne Wewnątrz metalowego rdzenia w kształcie kwadratu w torusie generowane są koncentryczne okręgi. Poza nim pole będzie wynosić zero, siła tego pola będzie również zależeć od liczby zwojów.
Inną osobliwością jest to, że pole to nie jest jednolite, jest najsilniejszy w pobliżu wewnętrznej strony pierścienia, a najsłabszy na zewnątrz. Oznacza to, że pole będzie się zmniejszać wraz ze wzrostem promienia.
Związek moc wejście i wyjście są zmienne w zależności od wielkości i warunków pracy, ale prawie zawsze są wyższe niż w przypadku konwencjonalnych transformatorów. Ponadto, ponieważ straty rezystancyjne transformatora pochodzą z drutu miedzianego cewek i strat rdzenia, a toroid ma mniejsze straty, będzie bardziej wydajny, jak już wcześniej wspomniałem.
aplikacje
Te aplikacje lub zastosowania są podobne do konwencjonalnych transformatorów. Transformator toroidalny jest stosowany częściej w sektorze telekomunikacji, instrumentów muzycznych, urządzeń medycznych, wzmacniaczy itp.
Zalety i wady
Jak zawsze transformator toroidalny ma swoje zalety, ale są też pewne wady. pomiędzy zalety wyróżniać się:
- Są bardziej wydajne.
- Dla tej samej indukcyjności co zwykły solenoid, toroid będzie potrzebował mniej obrotów, dlatego jest bardziej kompaktowy.
- Dzięki temu, że pole magnetyczne jest w nich ograniczone, można je umieścić w pobliżu innych elementów elektronicznych bez zakłóceń spowodowanych niepożądanymi indukcyjnościami.
Wśród wady Są to:
- Są bardziej skomplikowane w wietrze niż konwencjonalne.
- Trudniej też się dostroić.
Gdzie kupić transformator toroidalny
Możesz je znaleźć prawie wszędzie sklep z elektroniką wyspecjalizowany lub możesz go również otrzymać od Amazon. Na przykład oto kilka zaleceń:
- Konwencjonalny transformator 220v do 24v.
- DollaTek 220v do 24v (podwójny 12v, 12v)
- Sedlbauer od 230v do 24V (podwójny 12v + 12v).
- Tektor od 230v do 12v
Jak zauważyłeś, są różne VA, 100VA, 300VA itp. Ta wartość odnosi się do maksymalnego dopuszczalnego obciążenia. I jest mierzony w woltach na amper.