Τύποι μετασχηματιστών συνεχούς ρεύματος

Οι μετασχηματιστές είναι συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας από ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος (εναλλασσόμενο ρεύμα) σε άλλα κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος, ενώ υπάρχουν και μετασχηματιστές συνεχούς ρεύματος. Μπορούν είτε να τροφοδοτούν αυξημένη τάση με τη βοήθεια μετασχηματιστών ανόδου ή να παρέχουν μειωμένη τάση με τη βοήθεια μετασχηματιστών υποβάθμισης. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε όλο τον κόσμο για την παροχή ρεύματος. Λειτουργούν ως ενδιάμεσο μεταξύ της τροφοδοσίας εισόδου και εξόδου.

Ένας μετασχηματιστής DC είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό gadget που λειτουργεί με βάση τη θεμελιώδη έννοια του ηλεκτρομαγνητισμού του Michael Faraday. Αν και όλοι οι μετασχηματιστές DC λειτουργούν με ορισμένες βασικές αρχές, υπάρχουν διαφορετικοί τύποι μετασχηματιστών που έχουν διάφορες εφαρμογές.

Τύποι μετασχηματιστή

Υπάρχουν διάφοροι τύποι μετασχηματιστών που χρησιμοποιούνται σε Διαφορετικά πεδία ηλεκτρονικών:-

Τύποι μετασχηματιστών με βάση την τάση

Μπορεί να κατασκευαστεί με διάφορους τρόπους. Παρά το γεγονός ότι ο μετασχηματιστής δεν έχει σύνδεση ηλεκτρικού ρεύματος από τη μια πλευρά στην άλλη, και τα δύο ηλεκτρικά χωριστά πηνία μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρισμό μέσω ηλεκτρομαγνητικής ροής. Πολλά πηνία ή περιελίξεις μπορούν να βρεθούν τόσο στην κύρια όσο και στη δευτερεύουσα πλευρά ενός μετασχηματιστή.

(i) Step Down Transformer

Οι μετασχηματιστές με βήμα προς τα κάτω χρησιμοποιούνται στον ηλεκτρονικό και τον ηλεκτρικό τομέα. Το επίπεδο πρωτεύοντος τάσης μειώνεται σε χαμηλότερο επίπεδο μέσω της δευτερεύουσας εξόδου χρησιμοποιώντας έναν μετασχηματιστή με βήμα προς τα κάτω. Για να επιτευχθεί αυτό χρησιμοποιείται ο λόγος κύριας και δευτερεύουσας περιέλιξης. Η κύρια πλευρά έχει περισσότερες περιελίξεις από τη δευτερεύουσα πλευρά στους μετασχηματιστές βηματισμού.

Στην ηλεκτρική βιομηχανία, οι μετασχηματιστές βαθμίδας χρησιμοποιούνται σε συστήματα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής τάσης για την εξασφάλιση χαμηλών απωλειών. Είναι μια οικονομικά αποδοτική εναλλακτική λύση για τροφοδοσία μεγάλων αποστάσεων. Ένας μετασχηματιστής βαθμιαίας τάσης χρησιμοποιείται για τη μετατροπή μιας γραμμής τροφοδοσίας υψηλής τάσης σε γραμμή χαμηλής τάσης.

(ii) Step up Transformer

Το αντίθετο ενός μετασχηματιστή με βήμα προς τα κάτω είναι ένας μετασχηματιστής ανόδου. Η δευτερεύουσα τάση ενός μετασχηματιστή ανόδου αυξάνεται από τη χαμηλή κύρια τάση. Σε αυτόν τον μετασχηματιστή, το δευτερεύον τύλιγμα έχει περισσότερες στροφές από το πρωτεύον τύλιγμα.

Αυτοί οι μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται συνήθως σε σταθεροποιητές, μετατροπείς και άλλες ηλεκτρικές συσκευές όπου η χαμηλή τάση αλλάζει σε πολύ μεγαλύτερη τάση.

(iii) Μετασχηματιστής απομόνωσης

Δεν μετατρέπονται επίπεδα τάσης από τους μετασχηματιστές DC απομόνωσης. Η κύρια και η δευτερεύουσα τάση ενός μετασχηματιστή απομόνωσης είναι πάντα η ίδια. Αυτό συμβαίνει επειδή η πρώτη και η δεύτερη αναλογία περιέλιξης είναι ίσες, δηλαδή, η κύρια και η δευτερεύουσα περιέλιξη έχουν τον ίδιο αριθμό στροφών. Ο μετασχηματιστής δεν έχει ηλεκτρικές συνδέσεις μεταξύ του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος και χρησιμεύει επίσης ως φράγμα απομόνωσης όπου χρησιμοποιείται μόνο μαγνητική ροή για αγωγή.

Τύποι μετασχηματιστών που βασίζονται σε βασικά υλικά

Η ενέργεια μεταφέρεται μέσω ενός μετασχηματιστή που διεξάγει ηλεκτρομαγνητική ροή από το υλικό του πυρήνα. Διάφοροι τύποι μετασχηματιστών συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιούνται στους τομείς ηλεκτρονικών, ανάλογα με τα υλικά του πυρήνα.

(i) Μετασχηματιστής πυρήνα σιδήρου:- Είναι κατασκευασμένος από πολλές μαλακές πλάκες σιδήρου. Ο μετασχηματιστής πυρήνα σιδήρου έχει υψηλή απόδοση. Οι μαλακές πλάκες με πυρήνα σιδήρου διατίθενται σε διάφορα σχήματα και μεγέθη. Τα πρωτεύοντα και δευτερεύοντα πηνία τυλίγονται ή τυλίγονται σε διαμορφωτή σερπαντίνας. Στη συνέχεια, ο διαμορφωτής πηνίου τοποθετείται στην πλάκα πυρήνα από μαλακό σίδηρο.

(ii) Μετασχηματιστής μετασχηματιστή με πυρήνα φερρίτη:Χρησιμοποιείται μετατροπέας πυρήνα φερρίτη λόγω της υψηλής μαγνητικής διαπερατότητάς του. Σε υψηλό επίπεδο τάσης, αυτός ο τύπος μετατροπέα έχει χαμηλές απώλειες. Ως αποτέλεσμα, οι μετασχηματιστές πυρήνα φερρίτη χρησιμοποιούνται σε υψηλές εφαρμογές όπως τα τροφοδοτικά λειτουργίας διακόπτη (SMPS). Ανάλογα με την εφαρμογή, οι μετασχηματιστές πυρήνα φερρίτη διατίθενται σε διάφορα σχήματα και μεγέθη. Χρησιμοποιείται κυρίως σε ηλεκτρονικές και όχι σε ηλεκτρικές εφαρμογές.

(iii) Μετασχηματιστής τοροειδούς πυρήνα:- Τα υλικά πυρήνα σε σχήμα τοροειδούς, όπως ο σίδηρος ή ο φερρίτης, χρησιμοποιούνται σε μετασχηματιστές πυρήνα σχήματος τοροειδούς. Τα toroids είναι ένας τύπος υλικού πυρήνα σε σχήμα ντόνατ που χρησιμοποιείται ευρέως για καλύτερη ηλεκτρική απόδοση. Οι άνεμοι είναι συγκριτικά σύντομοι και το βάρος είναι σημαντικά μικρότερο από τους τυπικούς μετασχηματιστές της ίδιας βαθμολογίας.

Ο μετασχηματιστής που χρησιμοποιείται στον τομέα των ηλεκτρονικών

Διάφοροι μικροσκοπικοί μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά και μπορούν να τοποθετηθούν ή να εγκατασταθούν σε PCB (πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος) μέσα σε ένα μικρό περίβλημα προϊόντος.

(i) Μετασχηματιστής παλμών:- Πρόκειται για έναν τύπο μετασχηματιστή τοποθετημένου σε PCB που παράγει ηλεκτρικούς παλμούς με μη μεταβαλλόμενο πλάτος. Χρησιμοποιείται σε μια ποικιλία ψηφιακών κυκλωμάτων όταν απαιτείται δημιουργία παλμών σε περιβάλλον με απομόνωση. Ως αποτέλεσμα, οι μετασχηματιστές παλμών διαχωρίζουν το πρωτεύον και το δευτερεύον κύκλωμα και διανέμουν τους πρωτεύοντες παλμούς στο δευτερεύον κύκλωμα, το οποίο συχνά αποτελείται από ψηφιακές λογικές πύλες.

(ii) Μετασχηματιστής για έξοδο ήχου:- Ένας άλλος συχνός μετασχηματιστής στον τομέα των ηλεκτρονικών είναι ο μετασχηματιστής ήχου. Χρησιμοποιείται ως επί το πλείστον σε εφαρμογές ήχου όπου η ανάγκη αντιστοίχισης σύνθετης αντίστασης είναι υψηλή. Το κύκλωμα του ενισχυτή και τα φορτία, συνήθως τα μεγάφωνα, εξισορροπούνται από έναν μετασχηματιστή ήχου. Τα πρωτεύοντα και δευτερεύοντα πηνία του μετασχηματιστή ήχου μπορούν να διαχωριστούν ή να χτυπηθούν στο κέντρο.

Συμπέρασμα

Οι μετασχηματιστές βρίσκονται σε μια συγκεκριμένη ομάδα θέσεων. Διανέμουν τροφοδοσία για διάφορες χρήσεις όπως οικιακές εργασίες, μικρά εργοστάσια και οικοτεχνίες και τοποθετούνται στον ηλεκτρικό στύλο. Αυτοί οι μετασχηματιστές ονομάζονται μετασχηματιστές διανομής πόλων που είναι τοποθετημένοι σε έναν πόλο. Οι μετασχηματιστές παλμών είναι σαν μετασχηματιστές που είναι τοποθετημένοι σε PCB που δημιουργούν ηλεκτρικούς παλμούς σταθερού πλάτους. Ένας μετασχηματιστής ήχου εξισορροπεί το κύκλωμα του ενισχυτή και τα φορτία, που χρησιμοποιείται συχνά στα μεγάφωνα. Είναι μετασχηματιστές που εισάγουν υψηλή ηλεκτρική ενέργεια από το σπίτι τροφοδοσίας και στη συνέχεια δίνουν έξοδο μετά την αλλαγή της υψηλής τάσης ισχύος σε χαμηλής χαμηλότερης τάσης. Είναι το καλύτερο μέσο για την παροχή ρεύματος από το ένα μέρος στο άλλο.