Podstawowa elektronika - transformatory
Zgodnie z zasadą Electromagnetic Induction, dowiedzieliśmy się już, że zmieniający się strumień może indukować pole elektromagnetyczne w cewce. Zgodnie z zasadąMutual induction, kiedy obok takiej cewki zostanie doprowadzona inna cewka, strumień wzbudzi EMF do drugiej cewki.
Teraz cewka, która ma zmienny strumień, nazywa się Primary Coil a cewka, do której indukowany jest EMF, nazywa się Secondary Coil, podczas gdy dwie cewki razem tworzą jednostkę o nazwie a Transformer.
Transformator
Transformator ma cewkę pierwotną, do której podawane jest wejście, i cewkę wtórną, z której pobierany jest sygnał wyjściowy. Obie te cewki są nawinięte na rdzeń. Zwykle izolator tworzyCore transformatora.
Poniższy rysunek przedstawia praktyczny transformator.
Z powyższego rysunku wynika, że niewiele notacji jest wspólnych. Spróbujmy je zanotować. Oni są -
Np = Liczba zwojów w uzwojeniu pierwotnym
Ns = Liczba zwojów uzwojenia wtórnego
Ip = Prąd płynący w uzwojeniu pierwotnym transformatora
Is = Prąd płynący w uzwojeniu wtórnym transformatora
Vp = Napięcie na uzwojeniu pierwotnym transformatora
Vs = Napięcie na uzwojeniu wtórnym transformatora
Φ = Strumień magnetyczny obecny wokół rdzenia transformatora.
Transformator w obwodzie
Poniższy rysunek pokazuje, jak transformator jest reprezentowany w obwodzie. Uzwojenie pierwotne, uzwojenie wtórne i rdzeń transformatora są również przedstawione na poniższym rysunku.
Stąd, gdy transformator jest podłączony do obwodu, zasilanie wejściowe jest podawane do cewki pierwotnej, tak że wytwarza zmienny strumień magnetyczny z tym zasilaczem, a strumień ten jest indukowany do cewki wtórnej transformatora, co wytwarza zmienną EMF zmienny strumień. Ponieważ strumień powinien się zmieniać, w celu przeniesienia pola elektromagnetycznego z pierwotnego do wtórnego transformator zawsze działa na prąd przemienny AC.
Step-up i Step-down
W zależności od liczby zwojów uzwojenia wtórnego transformator można nazwać jako Step up lub a Step down transformator.
Główną kwestią, na którą należy tutaj zwrócić uwagę, jest to, że nie będzie żadnej różnicy w szkołach podstawowych i średnich powertransformatora. Odpowiednio, jeśli napięcie jest wysokie po stronie wtórnej, wówczas pobierany jest mały prąd, aby zapewnić stabilną moc. Ponadto, jeśli napięcie po stronie wtórnej jest niskie, pobierany jest duży prąd, więc moc musi być taka sama jak po stronie pierwotnej.
Step Up
Gdy uzwojenie wtórne ma większą liczbę zwojów niż uzwojenie pierwotne, wówczas mówi się, że transformator jest a Step-uptransformator. Tutaj indukowana EMF jest większa niż sygnał wejściowy.
Schodzić
Gdy uzwojenie wtórne ma mniejszą liczbę zwojów niż uzwojenie pierwotne, wówczas mówi się, że transformator jest a Step-downtransformator. Tutaj indukowana EMF jest mniejsza niż sygnał wejściowy.
Stosunek obrotów
Ponieważ liczba zwojów uzwojenia pierwotnego i wtórnego wpływa na napięcie znamionowe, ważne jest, aby zachować stosunek między zwojami, aby mieć pojęcie o indukowanych napięciach.
Stosunek liczby zwojów cewki pierwotnej do liczby zwojów cewki wtórnej nazywany jest „turns ratio”Lub„the ratio of transformation”. Stosunek zwojów jest zwykle oznaczany przezN.
$$ N \: \: = \: \: Obroty \: stosunek \: \: = \: \: \ frac {Liczba \: z \: zakrętów \: włączone \: Główna} {Liczba \: z \: zakręty \: on \: Secondary} \: \: = \: \: \ frac {N_ {p}} {N_ {s}} $$
Stosunek pierwotnego do wtórnego, stosunek wejścia do wyjścia i stosunek zwojów dowolnego danego transformatora będą takie same jak jego voltage ratio. Stąd można to zapisać jako
$$ \ frac {N_ {p}} {N_ {s}} \: \: = \: \: \ frac {V_ {p}} {V_ {s}} \: \: = \: \: N \ : \: = \: \: Obroty \: stosunek $$
Współczynnik zwojów określa również, czy transformator jest transformatorem podwyższającym czy obniżającym. Na przykład, przełożenie 1: 3 oznacza, że transformator jest podwyższającym, a przełożenie 3: 1 oznacza, że jest to transformator obniżający napięcie.