Com fer transformadors Step Down

Un transformador reductor és un dispositiu que redueix un potencial de CA més alt a un potencial de CA més baix segons la seva relació de bobina i especificacions.

En aquest article anem a discutir com dissenyar i construir un transformador bàsic que s’aplica normalment a les fonts d’alimentació de xarxa.

Introducció

Probablement, això ajudarà els aficionats als electrònics a desenvolupar i construir els seus propis transformadors en funció de les seves demandes particulars. A les pàgines següents, es presenta un mètode de disseny simplificat per aconseguir transformadors desenvolupats satisfactòriament. D'altra banda, el procés de disseny pot ser objecte d'alguna experimentació.

Les taules presentades en aquest article redueixen els càlculs curts que ajuden el dissenyador a trobar la mida adequada de laminació de filferro o fins i tot de nucli. Aquí es proporcionen dades i càlculs exclusivament pertinents per garantir que el dissenyador no estigui absolutament desconcertat per detalls no desitjats.

Aquí ho farem específicament debatre sobre els transformadors que posseeix 2 o més bobinatges de filferro de coure aïllat al voltant d’un nucli de ferro. Aquests són: un bobinatge primari i un o potser un bobinatge secundari.

Cada bobina està aïllada elèctricament de l'altra, però es connecta magnèticament mitjançant un nucli de ferro laminat. Els transformadors petits tenen una estructura d’estil de carcassa, és a dir, l’enrotllament està envoltat pel nucli com es demostra a la figura 1. La potència subministrada pel secundari es transmet de fet des del primari, tot i que a un nivell de voltatge dependent de la relació de bobinatge de l’a parell de sinuosos.

Interpretació de vídeo

Disseny bàsic de transformadors

Com a fase inicial cap al disseny d’un transformador, les avaluacions de tensió primària i secundària i la valoració de l’amper secundari s’han d’expressar clarament.

Després d'això, determineu el contingut bàsic que s'ha d'utilitzar: estampació ordinària d'acer o estampació orientada a gra laminat en fred (CRGO). CRGO presenta una major densitat de flux admissible i pèrdues reduïdes.

La millor part transversal possible del nucli s’assigna aproximadament per:

Àrea del nucli: 1.152 x √ (tensió de sortida x corrent de sortida) cm quadrats.

Pel que fa als transformadors que tinguin diversos components secundaris, cal tenir en compte la suma del producte volt-amplificador de sortida de cada bobinatge.

La quantitat de voltes del bobinatge primari i secundari es determina mitjançant la fórmula de la relació de voltes per volt com:

Girs per volt = 1 / (4,44 x 10^-4freqüència x àrea del nucli x densitat de flux)

Aquí, la freqüència sol ser de 50Hz per a la font de xarxa domèstica índia. La densitat de flux es podria considerar com a aproximadament 1,0 Weber / m². destinat a l'estampació ordinària d'acer i aproximadament 1,3 Weber / m². per estampació CRGO.

Càlcul del bobinatge primari

El corrent a la bobina principal es presenta amb la fórmula:

Corrent primari = Suma de Volt o / p i Amp o / p dividit per Volts primaris x eficiència

L'eficiència dels transformadors petits pot desviar-se entre 0,8 i 0§6. Un valor de 0,87 funciona molt bé per als transformadors normals.

Cal determinar la mida adequada del fil per al bobinatge. El diàmetre del fil depèn del corrent nominal del bobinatge i també de la densitat de corrent permesa del fil.

La densitat de corrent podria ser de fins a 233 amperes / cm quadrats. en transformadors petits i mínims de 155 amperes / cm quadrats. en grans.

Dades sinuoses

Normalment, un valor de 200 amperes / cm quadrats. es pot considerar, segons la qual es crea la taula # 1. La quantitat de voltes del bobinatge primari es presenta amb la fórmula:

Primària Voltes = Voltes per volt x Volts primaris

La sala consumida pel bobinat està determinada per la densitat d’aïllament, la tècnica del bobinat i el diàmetre del filferro.

La taula 1 proporciona els valors estimats dels girs per cm quadrat. a través de la qual som capaços de calcular l'àrea de la finestra consumida pel bobinatge primari.

Àrea de bobinatge primari = Girs / girs primaris per cm quadrats de la taula # 1

Càlcul de bobinatge secundari

Tenint en compte que tenim la qualificació de corrent secundària suposada, podem determinar la mida del fil per al bobinatge secundari simplement passant directament per la taula # 1.

La quantitat de voltes a la secundària es calcula amb el mateix mètode quan es tracta de primària, però s’ha d’incloure al voltant d’un 3% de voltes en excés per reemborsar la caiguda interna de la tensió de bobinatge secundària del transformador en carregar-la. Per tant,

Girs secundaris = 1,03 (girs per volt x volts secundaris)

L’àrea de la finestra necessària per al bobinatge secundari s’identifica a la taula # 2 com a

Àrea de finestra secundària = Girs secundaris / Girs per cm quadrats. (de la taula núm. 2 a continuació)

Càlcul de la mida del nucli

La principal mesura de classificació per escollir el nucli podria ser l’àrea total de la finestra de l’espai sinuós accessible.

Àrea total de la finestra = Àrea de la finestra principal + suma de les àrees de la finestra secundària + espai per a l'anterior i l'aïllament.

Es necessita una mica d’espai addicional per suportar el primer i l’aïllament entre bobinatge. La quantitat específica de superfície addicional pot variar, tot i que es pot considerar que el 30% per començar, tot i que potser caldrà personalitzar-la més endavant.

Taula Dimensió de l'estampació del transformador

Les mides de nucli perfectes que tenen un espai de finestra més substancial es determinen generalment a partir de la Taula # 2 tenint en compte la bretxa entre la laminació mentre s’apilen (l’element d’apilament del nucli es pot considerar com a 0,9), ara tenim

Àrea del nucli brut = Àrea del nucli / 0,9 cm quadrats. En general, es prefereix una extremitat central quadrada.

Per a això, l'amplada de la llengua de laminació és

Amplada de la llengua = √ Àrea del nucli brut (cm quadrats)

Consulteu una vegada més la taula núm. 2 i, com a punt final, busqueu la mida del nucli adequada, amb una àrea de finestra adequada i un valor proper de l’amplada de la llengua segons es calcula. Modifiqueu l’alçada de la pila segons sigui necessari per adquirir la secció del nucli prevista.

Altura de la pila = Àrea bruta del nucli / Amplada real de la llengua

La pila no ha d’estar molt per sota de l’amplada de la llengua, sinó que ha de ser més. Tanmateix, no ha de ser superior a 11/2 vegades l'amplada de la llengua.

Diagrama de muntatge bàsic

Com muntar el transformador

L'enrotllament es realitza sobre un formant aïllant o una bobina que s'adapta al pilar central de la laminació del nucli. La primària generalment s’enrotlla primer i, a continuació, la secundària, mantenint un aïllament entre les dues capes de l’enrotllament.

S’aplica una última capa aïllant sobre la bobina per protegir-les del deteriorament mecànic i de les vibracions. Sempre que s’utilitzen cables prims, cal soldar els seus extrems particulars amb cables més pesats per tal de portar els terminals fora del primer.

La laminació sol reunir-se sobre la primera mitjançant una laminació alternativa invertida en la configuració. La laminació ha d’estar lligada entre si mitjançant un marc de subjecció adequat o mitjançant cargols i femelles (en cas que es formin forats passants dins del conjunt de laminació).

Com aplicar el blindatge

Aquesta pot ser una idea encertada d’utilitzar un blindatge electrostàtic entre el bobinatge primari i el secundari per evitar la interferència elèctrica de passar a la secundària des del primari.

L'escut per als transformadors de baixada es pot construir a partir d'una làmina de coure que es pot enrotllar entre els dos bobinats durant una mica més que un tum. Cal aïllar tota la làmina i tenir la cura adequada perquè els dos extrems de la làmina no entren mai en contacte. A més, es podria soldar un cable amb aquest camp de protecció i connectar-se amb la línia de terra del circuit o amb la laminació del transformador que es pot fixar amb la línia de terra del circuit.