Базовая электроника - Трансформаторы

Согласно принципу электромагнитной индукции , мы уже узнали, что переменный поток может вызывать ЭДС в катушке. По принципу взаимной индукции , когда рядом с такой катушкой помещается другая катушка, поток наводит ЭДС во вторую катушку.

Теперь катушка, которая имеет переменный поток, называется первичной катушкой, а катушка, в которую индуцируется ЭДС, называется вторичной катушкой , в то время как две катушки вместе составляют единицу, называемую трансформатором .

Трансформатор

Трансформатор имеет первичную катушку, на которую подается вход, и вторичную катушку, с которой выводится выход. Обе эти катушки намотаны на материал сердечника. Обычно изолятор образует сердечник трансформатора.

На следующем рисунке показан практический трансформатор.

Трансформатор

Из приведенного выше рисунка видно, что несколько обозначений являются общими. Давайте попробуем записать их. Они -

  • N p = число витков в первичной обмотке

  • N s = число витков во вторичной обмотке

  • I p = ток, протекающий в первичной обмотке трансформатора

  • I s = ток, протекающий во вторичной обмотке трансформатора

  • V p = напряжение на первичной обмотке трансформатора

  • V s = напряжение на вторичной обмотке трансформатора

  • Φ = магнитный поток присутствует 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.

Трансформатор в цепи

Следовательно, когда трансформатор подключен к цепи, входная мощность подается на первичную катушку, так что он генерирует переменный магнитный поток с этим источником питания, и этот поток индуцируется во вторичной катушке трансформатора, что создает переменную ЭДС переменный поток. Поскольку поток должен изменяться, для передачи ЭДС от первичной к вторичной обмотке трансформатор всегда работает от переменного тока переменного тока.

Шаг вверх и шаг вниз

В зависимости от количества витков вторичной обмотки трансформатор может называться повышающим или понижающим .

Основной момент, который следует здесь отметить, заключается в том, что не будет никакой разницы в первичной и вторичной мощности трансформатора. Соответственно, если напряжение на вторичной обмотке высокое, то потребляется низкий ток для обеспечения стабильности питания. Кроме того, если напряжение во вторичной обмотке низкое, то потребляется большой ток, так как мощность должна быть такой же, как у первичной стороны.

Шаг вверх

Когда вторичная обмотка имеет большее число витков, чем первичная обмотка, то считается, что трансформатор является повышающим трансформатором. Здесь наведенная ЭДС больше, чем входной сигнал.

Шаг вверх

Шаг вниз

Когда вторичная обмотка имеет меньшее число витков, чем первичная обмотка, то считается, что трансформатор является понижающим трансформатором. Здесь наведенная ЭДС меньше, чем входной сигнал.

Шаг вниз

Коэффициент поворота

Поскольку число витков первичной и вторичной обмоток влияет на номинальные напряжения, важно поддерживать соотношение между витками, чтобы иметь представление о наведенных напряжениях.

Отношение числа витков в первичной катушке к числу витков во вторичной катушке называется « коэффициент витков » или « коэффициент трансформации ». Коэффициент поворотов обычно обозначается как N.

$$ N \: \: = \: \: Включает \: соотношение \: \: = \: \: \ гидроразрыва {Number \: \: из витков \: на \: Первичный} {Number \: из \: повороты \: на \: Вторичный} \: \: = \: \: \ гидроразрыва {N_ {р}} {N_ {s}} $$

Отношение первичной обмотки к вторичной обмотке, отношение входа к выходу и отношение витков любого данного трансформатора будет таким же, как и его коэффициент напряжения . Следовательно, это можно записать как

$$ \ гидроразрыва {N_ {р}} {N_ {s}} \: \: = \: \: \ гидроразрыва {V_ {р}} {V_ {s}} \: \: = \: \: N \ : \: = \: \: \ Обороты: соотношение $$

Отношение оборотов также указывает, является ли трансформатор повышающим или понижающим трансформатором. Например, отношение витков 1: 3 означает, что трансформатор является повышающим, а соотношение 3: 1 указывает, что это понижающий трансформатор.