Базовая электроника - трансформаторы
По принципу Electromagnetic Induction, мы уже узнали, что переменный поток может вызвать ЭДС в катушке. По принципуMutual induction, когда рядом с такой катушкой подводится другая катушка, поток индуцирует ЭДС во вторую катушку.
Теперь катушка с переменным магнитным потоком называется Primary Coil а катушка, в которой индуцируется ЭДС, называется Secondary Coil, а две катушки вместе образуют единицу, называемую Transformer.
Трансформатор
Трансформатор имеет первичную катушку, на которую подается вход, и вторичную катушку, с которой собирается выход. Обе эти катушки намотаны на материал сердечника. Обычно изолятор образуетCore трансформатора.
На следующем рисунке показан практический трансформатор.
Из вышеприведенного рисунка видно, что используются несколько обозначений. Попробуем записать их. Они -
Np = Количество витков в первичной обмотке
Ns = Количество витков вторичной обмотки
Ip = Ток, протекающий в первичной обмотке трансформатора
Is = Ток, протекающий во вторичной обмотке трансформатора
Vp = Напряжение на первичной обмотке трансформатора
Vs = Напряжение на вторичной обмотке трансформатора
Φ = Магнитный поток вокруг сердечника трансформатора.
Трансформатор в цепи
На следующем рисунке показано, как трансформатор представлен в цепи. Первичная обмотка, вторичная обмотка и сердечник трансформатора также представлены на следующем рисунке.
Следовательно, когда трансформатор подключен к цепи, входное питание подается на первичную катушку, так что он создает переменный магнитный поток с этим источником питания, и этот поток индуцируется во вторичной катушке трансформатора, что создает изменяющуюся ЭДС переменный поток. Поскольку поток должен изменяться, для передачи ЭДС от первичной обмотки к вторичной, трансформатор всегда работает от переменного тока переменного тока.
Повышение и Понижение
В зависимости от количества витков вторичной обмотки трансформатор можно назвать Step up или Step down трансформатор.
Главное, что здесь следует отметить, это то, что не будет никакой разницы в первичной и вторичной powerтрансформатора. Соответственно, если напряжение на вторичной обмотке высокое, то потребляется низкий ток, чтобы сделать мощность стабильной. Кроме того, если напряжение во вторичной обмотке низкое, то потребляется большой ток, поэтому мощность должна быть такой же, как и на первичной стороне.
Шаг вперед
Когда вторичная обмотка имеет большее количество витков, чем первичная обмотка, трансформатор называют трансформатором. Step-upтрансформатор. Здесь наведенная ЭДС больше входного сигнала.
Шаг вниз
Когда вторичная обмотка имеет меньшее количество витков, чем первичная обмотка, трансформатор называется трансформатором. Step-downтрансформатор. Здесь наведенная ЭДС меньше входного сигнала.
Коэффициент поворотов
Поскольку количество витков первичной и вторичной обмоток влияет на номинальное напряжение, важно поддерживать соотношение между витками, чтобы иметь представление о наведенных напряжениях.
Отношение количества витков в первичной катушке к количеству витков во вторичной катушке называется «turns ratio" или "the ratio of transformation». Соотношение витков обычно обозначают какN.
$$ N \: \: = \: \: Число витков \: ratio \: \: = \: \: \ frac {Число \: из \: витков \: включено \: Первичный} {Число \: из \: витков \: on \: Secondary} \: \: = \: \: \ frac {N_ {p}} {N_ {s}} $$
Соотношение первичной и вторичной обмоток, отношение входа к выходу и коэффициент трансформации любого данного трансформатора будет таким же, как и его voltage ratio. Следовательно, это можно записать как
$$ \ frac {N_ {p}} {N_ {s}} \: \: = \: \: \ frac {V_ {p}} {V_ {s}} \: \: = \: \: N \ : \: = \: \: Обороты \: соотношение $$
Коэффициент трансформации также определяет, является ли трансформатор повышающим или понижающим. Например, соотношение витков 1: 3 означает, что трансформатор является повышающим, а соотношение 3: 1 указывает, что это понижающий трансформатор.