Transformátor je zariadenie, ktoré využíva princíp elektromagnetickej indukcie na transformáciu striedavého napätia. Jeho hlavné komponenty zahŕňajú primárnu cievku, sekundárnu cievku a železné jadro.
V elektronickej profesii často vidíte tieň transformátora, najbežnejšie sa používa v napájacom zdroji ako prevodné napätie, izolácia.
Stručne povedané, pomer napätia primárnej a sekundárnej cievky sa rovná pomeru otáčok primárnej a sekundárnej cievky. Preto, ak chcete na výstupe dosiahnuť rôzne napätia, môžete zmeniť pomer otáčok cievok.
Podľa rôznych pracovných frekvencií transformátorov ich možno všeobecne rozdeliť na nízkofrekvenčné transformátory a vysokofrekvenčné transformátory. Napríklad v každodennom živote je frekvencia striedavého prúdu sieťovej frekvencie 50 Hz. Transformátory pracujúce na tejto frekvencii nazývame nízkofrekvenčné transformátory; pracovná frekvencia vysokofrekvenčného transformátora môže dosiahnuť desiatky kHz až stovky kHz.
Objem vysokofrekvenčného transformátora je oveľa menší ako objem nízkofrekvenčného transformátora s rovnakým výstupným výkonom.
Transformátor je relatívne veľký komponent v napájacom obvode. Ak chcete zmenšiť objem a zároveň zabezpečiť výstupný výkon, musíte použiť vysokofrekvenčný transformátor. Preto sa vysokofrekvenčné transformátory používajú v spínaných zdrojoch.
Princíp fungovania vysokofrekvenčného a nízkofrekvenčného transformátora je rovnaký, oba sú založené na princípe elektromagnetickej indukcie. Pokiaľ ide o materiály, ich „jadrá“ používajú odlišné materiály.
Železné jadro nízkofrekvenčného transformátora je zvyčajne pokryté mnohými kremíkovými oceľovými plechmi, zatiaľ čo železné jadro vysokofrekvenčného transformátora je zložené z vysokofrekvenčných magnetických materiálov (ako je ferit). (Preto sa železné jadro vysokofrekvenčného transformátora všeobecne nazýva magnetické jadro)
V obvode jednosmerného stabilizovaného napätia prenáša nízkofrekvenčný transformátor sínusový signál.
V obvode spínaného napájania prenáša vysokofrekvenčný transformátor vysokofrekvenčný impulzný obdĺžnikový signál.
Pri menovitom výkone sa pomer medzi výstupným výkonom a vstupným výkonom transformátora nazýva účinnosť transformátora. Keď sa výstupný výkon transformátora rovná vstupnému výkonu, účinnosť je 100 %. V skutočnosti takýto transformátor neexistuje, pretože existujú straty v medi a železe, transformátor bude mať určité straty.
Čo je to strata medi?
Pretože cievka transformátora má určitý odpor, keď prúd prechádza cievkou, časť energie sa premení na teplo. Keďže cievka transformátora je navinutá medeným drôtom, táto strata sa nazýva aj strata medi.
Čo je to strata železa?
Strata v železe transformátora zahŕňa hlavne dva aspekty: hysteréznu stratu a stratu vírivým prúdom. Hysterézna strata sa vzťahuje na to, že keď striedavý prúd prechádza cievkou, generujú sa magnetické siločiary, ktoré prechádzajú železným jadrom, a molekuly vo vnútri železného jadra sa o seba trú, čím vytvárajú teplo, čím spotrebúvajú časť elektrickej energie. Pretože magnetická siločiara prechádza železným jadrom, železné jadro tiež generuje indukovaný prúd. Pretože prúd víri, nazýva sa aj vírivý prúd a strata vírivým prúdom tiež spotrebúva určitú elektrickú energiu.
Čas uverejnenia: 27. decembra 2022
