Elektrisk transformator Theory

Elektriske transformatorer tillate overføring av vekselspenning fra en primærspole til en sekundærspole gjennom magnetisk induksjon. De primære og sekundære spoler er hver isolert og isolert fra hverandre, slik at det ikke er noen like forbindelse mellom spolene og de kretser som er knyttet til spolene. Transformers er det første trinnet i de fleste strømforsyninger, stepping kommersiell 110 VAC ned til en lavere spenning for retting og filtrering for DC kretser og utstyr.

magnetisk induksjon

Hvis to isolerte tråder lå side-ved-side rørende og en vekselspenning påtrykkes en wire, vil det skiftende magnetiske fluks rundt tråden skjære gjennom den andre ledningen. Som flux skjærer gjennom den andre ledning, vil en liten strøm bli indusert i denne ledning og vil stige og falle ved frekvensen av den vekselspenning som påtrykkes over den første tråd. Dette indusert strøm fra en ledning til den andre er liten og påvirker ikke normal utstyr.

Air Kjerne Transformers

Hvis disse to ledninger er kveilet (som i enkle induktorer), er fluks-tettheten økes i primærviklingen, og mer strøm induseres i den sekundære. Innpakning primær- og sekundærspoler sammen (eller innpakning ett sett av viklinger enn den andre) rundt et papprør er kalt en luftkjerne transformator. Effektiviteten av kraft som overføres fra primærviklingen til den sekundære vil være basert på hvor tett spolene er viklet sammen, isolasjonstykkelse og andre faktorer. Disse transformatorer er billig å lage og er nyttige ved lav strømløse situasjoner.

Iron-core transformatorer

Ved å vikle viklingene rundt en metallisk kjerne (vanligvis jern eller jern-legeringer), blir en bedre overføringseffektivitet oppnås. De fleste transformatorer er jernkjerne. Disse er tyngre og dyrere, men virknings forsvare kostnadene.

Step-Up og Step-Down

Antallet svinger av ledningen i den primære forhold til svingene i annenhånds kalles Turns Ratio. T = (primær svinger) / (sekundær omdreininger). Viklingsforholdet bestemmer forholdet mellom spenningen mellom primær og sekundærsiden av transformatoren.

For eksempel, hvis den primære er 200 omdreininger og sekundærvindinger er 50, 100 VAC tilføres til den primære vil resultere i 25 VAC på sekundær. Men i en ideell transformator, er kraften overføres helt. For eksempel transformator, hvis primær har 100 volt vekselspenning ved 100 mA, vil det sekundære se 25 volt vekselspenning ved 400 mA. Dette er et eksempel på et (spenning) reduksjonstransformator.

Reversering forholdene for primær være 50 ganger og videregående blir 200 omdreininger vil gi en step-up transformator. Anvendelse av samme 100 VAC 100 mA til 50 turn primære vil gi 400 VAC ved 25 mA på videregående.

DC Isolation

Mens vekselspenning i den primære induserer vekselspenning på sekundær, blir viklingene isoleres i en DC forstand. Den primære kunne ha en tre VAC signal ridende på en 40 VDC nivå og bare tre VAC vil passere fra grunnskole til videregående. Dette er nyttig for sensing variasjoner på høyspentkretser, for å isolere jordsløyfer fra en del av en krets til en annen eller beskytte sensitive enheter fra en ellers høy spenning krets.

flere Second

Mer enn en sekundær vikling kan være viklet inn i en transformator. Disse ytterligere sekundær kan ha hvilket som helst antall vindinger, og de vil ha en spenning som induseres i forhold til sin egen vikleforholdet i forhold til den primære. Dette gjør at en enkelt transformator for å konvertere 110 VAC til lavere spenning som kan være individuelt rettet opp i separate DC spenninger. Så en transformator kan levere rå kraft for en 5 VDC, 12 VDC og 24 VDC utgang strømforsyning. Imidlertid er makt ikke opprettet. Den totale strøm (spenning ganger strøm) av alle sekundær vil tilsvare (minus trafo ineffektivitet) ikke mer enn den totale kraften i den primære.