Jak vyrobit sestupné transformátory

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Transformátor s krokem dolů je zařízení, které podle svého poměru vinutí a specifikací snižuje vyšší střídavý potenciál na nižší střídavý potenciál.

V tomto článku budeme diskutovat o tom, jak navrhnout a zkonstruovat základní transformátor, který se obvykle používá v napájecích zdrojích napájených ze sítě.



Úvod

To pravděpodobně pomůže elektronickým fandům vyvinout a postavit vlastní transformátory na základě jejich konkrétních požadavků. Na následujících stránkách je uvedena zjednodušená metoda rozvržení, aby bylo možné dosáhnout uspokojivě vyvinutých transformátorů. Na druhé straně může být proces návrhu předmětem některých experimentů.

Tabulky prezentované v tomto článku obsahují krátké výpočty, které návrháři pomohou najít vhodnou velikost laminování drátu nebo dokonce jádra. Zde jsou poskytována výlučně relevantní data a výpočty, aby bylo zajištěno, že návrhář nebude absolutně zmaten nechtěnými detaily.



Zde konkrétně diskutovat o transformátorech který má 2 nebo více vinutí izolovaného měděného drátu kolem železného jádra. Jsou to: jedno primární vinutí a jedno nebo možná více sekundárních vinutí.

Každé vinutí je elektricky izolováno od druhého, je však magneticky spojeno pomocí jádra z laminovaného železa. Malé transformátory mají strukturu skořepinového stylu, tj. Vinutí je obklopeno jádrem, jak je znázorněno na obr. 1. Energie dodávaná sekundárem je ve skutečnosti přenášena z primárního zdroje, i když na úrovni napětí závislé na poměru vinutí a pár vinutí.

Interpretace videa

Základní návrh transformátoru

Jako počáteční fázi k návrhu transformátoru musí být zřetelně vyjádřeno hodnocení primárního a sekundárního napětí a hodnocení sekundárního ampéru.

Poté určete obsah jádra, který má být použit: běžné ocelové lisování nebo lisování za studena válcovaného zrna (CRGO). CRGO se vyznačuje vyšší přípustnou hustotou toku a sníženými ztrátami.

Nejlepší možná část průřezu jádra je zhruba přiřazena:

Plocha jádra: 1,152 x √ (výstupní napětí x výstupní proud) cm2.

Pokud jde o transformátory, které mají několik sekundárních prvků, je třeba vzít v úvahu součet výstupního volt-amp produktu každého vinutí.

Počet závitů na primárním a sekundárním vinutí se stanoví pomocí vzorce pro poměr otáček na volt jako:

Otáčky na volt = 1 / (4,44 x 10-4frekvence x plocha jádra x hustota toku)

Zde je frekvence obvykle 50 Hz pro indický síťový zdroj pro domácnost. Hustotu toku lze považovat za přibližně 1,0 Weber / m2. určeno pro běžné ocelové lisování a přibližně 1,3 Weber / m2. pro razítko CRGO.

Výpočet primárního vinutí

Proud v primárním vinutí je prezentován vzorcem:

Primární proud = součet o / p voltů a o / p zesilovač děleno primárními volty x účinnost

Účinnost malých transformátorů se může pohybovat mezi 0,8 až 0,§6. Hodnota 0,87 funguje velmi dobře pro běžné transformátory.

Pro vinutí je třeba určit příslušnou velikost drátu. Průměr drátu závisí na jmenovitém proudu pro vinutí a také na povolené hustotě proudu drátu.

Současná hustota může být až 233 ampérů na čtvereční cm. v malých transformátorech a minimálně 155 A / cm2. ve velkých.

Vinutí dat

smaltované údaje o vinutí mědi

Typicky je to hodnota 200 ampérů na čtvereční cm. lze uvažovat, podle kterého je vytvořena tabulka č. 1. Počet závitů v primárním vinutí je vyjádřen vzorcem:

Hlavní Turns = Turns per Volt x Primary Volts

Místnost spotřebovaná vinutím je určena hustotou izolace, technikou vinutí a průměrem drátu.

Tabulka č. 1 poskytuje odhadované hodnoty otáček na cm2. pomocí kterého jsme schopni vypočítat plochu okna spotřebovanou primárním vinutím.

Oblast primárního vinutí = primární otáčky / otáčky na čtvereční cm z tabulky č. 1

Výpočet sekundárního vinutí

Vzhledem k tomu, že máme předpokládané hodnocení sekundárního proudu, jsme schopni určit velikost drátu pro sekundární vinutí jednoduše přímým procházením tabulkou č. 1.

Počet závitů na sekundárním obvodu se počítá identickou metodou, pokud jde o primární, ale měl by být zahrnut přibližně 3% přebytečných závitů, aby se nahradil vnitřní pokles napětí sekundárního vinutí transformátoru při zatížení. Proto,

Sekundární otáčky = 1,03 (otáčky na volt x sekundární volty)

Okno potřebné pro sekundární vinutí je z tabulky č. 2 označeno jako

Plocha sekundárního okna = Sekundární otáčky / otáčky na čtvereční cm. (z tabulky č. 2 níže)

Výpočet velikosti jádra

Hlavním kvalifikačním opatřením při výběru jádra by mohla být celková přístupná plocha okna navíjecího prostoru.

Celková plocha okna = Primární plocha okna + součet sekundárních ploch okna + prostor pro první a izolaci.

Je zapotřebí trochu více prostoru na podporu prvního a izolace mezi vinutím. Konkrétní množství extra oblasti se může lišit, i když 30% by mohlo být považováno za počáteční, i když to bude později třeba přizpůsobit.

Tabulka rozměrů lisování transformátorů

rozměr lisování transformátoru

Perfektní velikosti jádra, které mají podstatnější okenní prostor, jsou obecně určeny z tabulky č. 2 s přihlédnutím k mezeře mezi laminováním při jejich stohování (prvek stohování jádra lze považovat za 0,9), nyní máme

Hrubá plocha jádra = plocha jádra / 0,9 čtverečních cm. Obecně se dává přednost čtvercové střední končetině.

K tomu je šířka jazyka laminace

Šířka jazyka = √Hrubá plocha jádra (čtvereční cm)

Nyní si znovu přečtěte tabulku č. 2 a jako konečný bod najděte vhodnou velikost jádra s odpovídající plochou okna a blízkou hodnotou vypočítané šířky jazyka. Podle potřeby upravte výšku stohu, abyste získali zamýšlenou část jádra.

Výška stohu = hrubá plocha jádra / skutečná šířka jazyka

Stoh nesmí být hodně pod šířkou jazyka, spíše by měl být více. Nesmí však být větší než 11/2násobek šířky jazyka.

Schéma sestavy jádra

sestava laminovacího jádra Detaily laminace jádra

Jak sestavit transformátor

Navíjení se provádí přes izolační formovač nebo cívku, která zapadá do středního sloupku laminace jádra. Primární je obvykle navinut jako první a další je sekundární, přičemž udržuje izolaci mezi dvěma vrstvami vinutí.

Jedna poslední izolační vrstva je nanesena na horní část vinutí, aby byly všechny chráněny před mechanickým poškozením a poškozením vibracemi. Kdykoli jsou použity tenké vodiče, je třeba jejich konkrétní konce připájet k těžším vodičům, aby se svorky dostaly mimo první.

Laminace se obvykle spojuje na první pomocí alternativní laminace obrácené v nastavení. Laminace musí být k sobě pevně svázána pomocí vhodné upínací konstrukce nebo pomocí matic a šroubů (v případě, že jsou do laminovací sestavy dodávány průchozí otvory).

Jak aplikovat stínění

To může být moudrý nápad využít elektrostatické stínění mezi primárním a sekundárním vinutím k obcházení elektrického rušení z přechodu k sekundárnímu z primárního.

Štít pro sestupné transformátory může být zkonstruován z měděné fólie, kterou lze mezi dvěma vinutími navinout o něco déle než na jeden konec. Izolace musí být vedena přes celou fólii a je třeba věnovat náležitou pozornost tomu, aby se oba konce fólie nikdy nedostaly do vzájemného kontaktu. S tímto stínícím polem by mohl být navíc pájen vodič a spojen s uzemňovacím vedením obvodu nebo s laminováním transformátoru, který může být sevřen s uzemňovacím vedením obvodu.




Předchozí: Digitální váha používající snímač a Arduino Další: Obvod testeru úniku kondenzátoru - rychle vyhledejte netěsné kondenzátory