Maklumat

Asas transformer

Asas transformer

Transformer digunakan secara meluas di semua cabang elektronik. Salah satu kegunaan mereka yang paling terkenal adalah dalam aplikasi kuasa di mana ia digunakan untuk mengubah voltan operasi dari satu nilai ke nilai yang lain. Mereka juga berfungsi untuk mengasingkan litar pada output dari sambungan langsung ke litar utama. Dengan cara ini mereka mengalihkan kuasa dari satu litar ke litar yang lain tanpa sambungan langsung.

Transformer yang sangat besar digunakan pada Grid Nasional untuk menukar voltan talian antara nilai yang berbeza yang diperlukan. Walau bagaimanapun untuk pengubah radio amatur atau peminat rumah biasanya dilihat dalam bekalan kuasa. Transformer juga digunakan secara meluas dalam litar lain dari audio hingga frekuensi radio di mana sifatnya digunakan secara meluas untuk memasangkan pelbagai peringkat dalam peralatan.

Apa itu pengubah?

Transformer asas terdiri daripada dua belitan. Ini dikenali sebagai primer dan sekunder. Pada dasarnya kuasa masuk pada primer, dan meninggalkan pada sekunder. Beberapa transformer mempunyai belitan lebih banyak tetapi asas operasi masih sama.

Terdapat dua kesan utama yang digunakan dalam pengubah dan kedua-duanya berkaitan dengan medan arus dan magnet. Pada yang pertama didapati bahawa arus yang mengalir dalam wayar membentuk medan magnet di sekelilingnya. Besarnya medan ini berkadaran dengan arus yang mengalir dalam wayar. Juga didapati bahawa jika wayar dililit ke gegelung maka medan magnet akan bertambah. Sekiranya medan magnet yang dihasilkan secara elektrik ini diletakkan di medan yang ada maka daya akan diberikan pada wayar yang membawa arus dengan cara yang sama bahawa dua magnet tetap yang diletakkan berdekatan satu sama lain akan menarik atau menghalau satu sama lain. Fenomena inilah yang digunakan pada motor elektrik, meter, dan sejumlah unit elektrik yang lain.

Kesan kedua adalah bahawa didapati bahawa jika medan magnet di sekitar konduktor berubah maka arus elektrik akan teraruh di konduktor. Salah satu contohnya boleh berlaku sekiranya magnet digerakkan dekat dengan wayar atau gegelung. Dalam keadaan ini, arus elektrik akan disebabkan, tetapi hanya apabila magnet bergerak.

Gabungan dua kesan berlaku apabila dua wayar, atau dua gegelung diletakkan bersama. Apabila arus berubah besarnya pada arus pertama, ini akan menghasilkan perubahan dalam fluks magnet dan ini seterusnya akan menghasilkan arus yang disebabkan pada detik. Ini adalah konsep asas di sebalik transformer, dan dapat dilihat bahawa ia hanya akan beroperasi apabila arus yang berubah-ubah atau arus ulang-alik melalui input atau litar utama.

Nisbah pusingan pengubah

Untuk arus mengalir EMF (daya motif elektro) mesti ada. Perbezaan potensi atau voltan pada output bergantung pada nisbah putaran pada pengubah. Didapati bahawa jika terdapat lebih banyak putaran di primer daripada sekunder maka voltan pada input akan lebih besar daripada output dan sebaliknya. Sebenarnya voltan dapat dikira dengan mudah dari pengetahuan mengenai nisbah putaran:

Es = NS
Ep np

Di mana
Ep adalah EMF utama
Es adalah EMF sekunder
np ialah bilangan giliran utama
ns ialah bilangan putaran pada sekunder

Sekiranya nisbah putaran ns / np lebih besar daripada satu maka pengubah akan memberikan voltan yang lebih tinggi pada output daripada input dan dikatakan sebagai transformer peningkatan. Begitu juga dengan nisbah putaran kurang dari satu adalah transformer step down.

Nisbah voltan dan arus di seluruh pengubah

Terdapat sebilangan faktor lain yang dapat dikira dengan mudah. Yang pertama ialah nisbah arus dan voltan input dan output. Oleh kerana daya input sama dengan daya output, adalah mungkin untuk mengira voltan atau arus jika tiga nilai lain menggunakan formula sederhana yang ditunjukkan di bawah. Fakta ini tidak mengambil kira kerugian dalam pengubah yang untungnya dapat diabaikan untuk kebanyakan pengiraan.

Vp x Ip = Vs x Adakah

Contohnya ambil casing pengubah utama yang mengeluarkan 25 volt pada satu amp. Dengan voltan input 250 volt ini bermakna arus input hanya sepersepuluh dari amp.

Bagi sebilangan transformer, bilangan putaran pada primer akan sama dengan yang ada pada sekunder, dan arus dan voltan pada input akan sama seperti pada output. Walau bagaimanapun di mana nisbah putaran tidak 1: 1, nisbah voltan dan arus akan berbeza pada input dan output. Dari hubungan sederhana yang ditunjukkan di atas akan dapat dilihat bahawa nisbah voltan dengan arus berubah antara input dan output. Sebagai contoh transformer dengan nisbah putaran 2: 1 mungkin mempunyai input 20 volt dengan arus 1 amp, sedangkan pada output voltan akan 10 volt pada 2 amp. Oleh kerana nisbah voltan dan arus menentukan impedans, dapat dilihat bahawa transformer dapat digunakan untuk mengubah impedans antara input dan output. Sebenarnya impedans bervariasi sebagai segi empat nisbah putaran seperti yang dilihat oleh:

Zp = np2
Zs ns2

Sedang digunakan

Transformer digunakan secara meluas dalam banyak aplikasi di radio dan elektronik. Salah satu aplikasi utama mereka adalah dalam bekalan elektrik. Di sini transformer digunakan untuk menukar voltan utama yang masuk (sekitar 240 V di banyak negara, dan 110V di banyak negara lain) ke voltan yang diperlukan untuk membekalkan peralatan. Dengan sebahagian besar peralatan hari ini menggunakan teknologi semikonduktor, voltan yang diperlukan jauh lebih rendah daripada arus masuk yang masuk. Di samping itu, pengubah mengasingkan bekalan di sekunder dari sesalur, dan dengan itu menjadikan bekalan sekunder jauh lebih selamat. Sekiranya bekalan diambil terus dari bekalan elektrik maka akan ada risiko kejutan elektrik yang jauh lebih besar.

Pengubah daya seperti yang digunakan dalam bekalan kuasa pada umumnya dililit pada teras besi. Ini digunakan untuk memusatkan medan magnet dan memastikan gandingan antara primer dan sekunder sangat ketat. Dengan cara ini kecekapan dijaga setinggi mungkin. Walau bagaimanapun, sangat penting untuk memastikan bahawa teras ini tidak bertindak sebagai penggulungan satu putaran. Untuk mengelakkan perkara ini berlaku, bahagian-bahagian terasnya terlindung antara satu sama lain. Sebenarnya inti terdiri dari beberapa plat, masing-masing saling berpasangan tetapi saling bertebat seperti yang ditunjukkan.

Dua belitan pengubah daya terlindung dengan baik antara satu sama lain. Ini mengelakkan kemungkinan penggulungan sekunder menjadi hidup.

Walaupun salah satu kegunaan utama untuk transformer yang akan dihadapi oleh hobi adalah untuk menukar voltan bekalan atau elektrik ke tahap yang baru, mereka juga mempunyai pelbagai aplikasi lain yang dapat digunakan. Semasa injap digunakan, mereka digunakan secara meluas dalam aplikasi audio untuk membolehkan pembesar suara impedansi rendah didorong oleh rangkaian injap yang mempunyai impedans output yang agak tinggi. Mereka juga digunakan untuk aplikasi frekuensi radio. Fakta bahawa mereka dapat mengasingkan komponen arus terus dari sinyal, bertindak sebagai pengubah impedans, dan sebagai litar yang diselaraskan semuanya bermaksud bahawa ia adalah elemen penting dalam banyak litar. Dalam banyak penerima mudah alih, pengubah IF ini memberikan selektiviti untuk penerima. Dalam contoh yang ditunjukkan dapat dilihat bahawa primer transformer disetel menggunakan kapasitor untuk membawanya ke resonans. Penyesuaian frekuensi resonan biasanya dibuat menggunakan inti yang dapat disekat masuk dan keluar untuk mengubah jumlah induktansi gegelung. Transformer juga sepadan dengan impedans tahap pengumpul yang lebih tinggi dari tahap sebelumnya dengan impedans yang lebih rendah dari tahap berikut. Ia juga berfungsi untuk mengasingkan voltan keadaan stabil yang berbeza pada pemungut tahap sebelumnya dari pangkal tahap berikut. Sekiranya kedua-dua litar tidak terpencil antara satu sama lain, keadaan berat sebelah DC untuk kedua-dua transistor akan terganggu dan kedua-dua tahap tidak akan beroperasi dengan betul. Dengan menggunakan transformer, tahap-tahap dapat dihubungkan untuk isyarat AC sementara masih mengekalkan keadaan bias DC.

Ringkasan

Transformer adalah komponen yang tidak ternilai dalam dunia elektronik masa kini. Walaupun litar bersepadu dan peranti semikonduktor lain sepertinya digunakan dalam jumlah yang semakin meningkat, tidak ada pengganti pengubah. Fakta bahawa ia dapat mengasingkan dan memindahkan daya dari satu litar ke rangkaian yang lain sambil mengubah impedans, memastikan bahawa ia diletakkan secara unik sebagai alat untuk pereka elektronik.

Tonton videonya: 6 INVENÇÕES QUE TE DARÃO SUPER PODERES!! (Oktober 2020).