1. сердечники трансформаторів
2. Де застосовуються трансформатори в комп'ютерах і периферії?
3. автотрансформатори
4. перегрів трансформатора
5. Як перевірити трансформатор

Вітаю, друзі!

Продовжуємо знайомство з «цеглинками» електроніки.

У першій частині статті ми почали знайомитися з трансформатором, дізналися, як він улаштований.

Ми дізналися, що таке габаритна потужність трансформатора, коефіцієнт трансформації і ККД.

Зараз ми з вами дізнаємося ще дещо цікаве і копнемо в практичну сторону питання.

Спочатку про те, які бувають

сердечники трансформаторів

Сердечники низькочастотних малопотужних трансформаторів виконані не з цілісного шматка феромагнетика, а з окремих пластин, ізольованих одна від одної. Це зменшує нагрів сердечника від вихрових струмів (струмів Фуко).

Такі сердечники з пластин стягують гвинтами або спеціальними скобами. Якщо сердечник погано стягнуть, то він буде набридливо гудіти. Малогабаритні трансформатори в адаптерах НЕ стягнуті, а проклеєні спеціальним складом.

Форма сердечників може бути різною. Найчастіше застосовуються Ш і П-подібні сердечники. У разі Ш-образного сердечника обмотки розташовуються в одній котушці на центральному стрижні. У разі П-образного сердечника обмотки розташовуються на двох котушках.

При цьому в кожній котушці є половина первинної і половина вторинної обмотки (обмоток). Половинки обмоток включаються послідовно. Можна використовувати одну половинку вторинної обмотки, отримавши вдвічі меншу напругу.

Якщо бути точним, сердечники складаються з Ш-образних або П-образних пластин і замикає магнітний потік прямокутної пластини.

Збирається сердечник вперекришку, так, щоб не було окремого блоку Ш-образних і замикаючих пластин.

Існують ще тороїдальні осердя, що представляють собою тор - «бублик» прямокутного перерізу.

Вони відрізняються меншим розсіюванням магнітного потоку і являють собою металеву стрічку, звиту в кільце.

Металева стрічка покрита шаром лаку - для того, щоб перешкодити струмів Фуко.

Однак виготовити трансформатор на такому сердечнику складніше.

Хто хоча раз пробував мотати обмотки на тороїдальним сердечнику - той знає!

Цікаво відзначити, що сердечники високочастотних (імпульсних) трансформаторів зроблені з цільного шматка матеріалу (фериту).

Ферити мають підвищений електричним і магнітним опором, тому такі технологічні хитрощі не потрібні.

Феритові сердечники здатні працювати на частотах в сотні кілогерц і вище.

Де застосовуються трансформатори в комп'ютерах і периферії?

Вони застосовуються в блоках живлення комп'ютерів і периферійних пристроїв. Відзначимо, що в більшості випадків в периферійних пристроях і у всіх комп'ютерах використовуються імпульсні блоки живлення.

Тобто попередньо змінна напруга мережі випрямляється високовольтним випрямлячем. Постійна напруга надходить в інвертор, який перетворює його в змінну напругу підвищеної частоти, яке можна перетворити трансформатором.

Навіщо такі складнощі, запитаєте ви? Змінна випрямити в постійне, і потім знову перетворити в змінне? Виграш тут той, що при підвищених частотах габарити і вага сердечника трансформатора зменшуються в десятки разів!

При невеликому осерді кількість міді в обмотках буде невеликим. Отже, вартість трансформатора значно зменшується.

Стандартний комп'ютерний блок живлення розмірами 150 х 140 х 85 мм здатний віддати потужність 600 - 800 ват і більше. При використанні трансформатора на частоті напруги 50 Гц він мав би габарити в кілька разів більше і вага в кілька кілограмів. Важкий б вийшов комп'ютер!

Традиційні низькочастотні трансформатори поки ще використовуються в малопотужних блоках харчування для модемів, акустичних колонок, точок доступу та інших малопотужних периферійних пристроїв. Але область їх застосування поступово звужується.

автотрансформатори

Гідність звичайних трансформаторів - гальванічна розв'язка обмоток. Тобто вторинна обмотка не вставлений безпосередньо (гальванически) з мережею. Це підвищує безпеку використання. Потужність з первинної обмотки у вторинну передається по повітрю.

А що буде, якщо з'єднати обмотки? Отримаємо автотрансформатор!

Працюватиме той же закон електромагнітної індукції - чим з більшої частини витків знімається напруга, тим більше воно буде.

Якщо подати напругу на з'єднані разом первинну і вторинну обмотки, а зняти напругу з тієї, яка була раніше вторинної, отримаємо понижуючий трансформатор.

А якщо подати напругу на частину обмотки, що була раніше первинної, а зняти його з крайніх висновків, отримаємо підвищувальний трансформатор.

Вже цікаво, правда?

Щоб отримати підвищення напруга на вторинній обмотці традиційним способом, довелося б мотати обмотку з кількістю витків більшим, ніж в первинній. А так можна намотати додаткову (невелику) обмотку і отримати потрібне напруження!

Ціна цього - відсутність гальванічної розв'язки, так як присутня, по суті, одна обмотка з відводами, підключена до електричної мережі.

Разом з тим у автотрансформатора є одна істотна перевага. При тій же потужності, що знімається з обмотки, сердечник автотрансформатора має менші габарити і вага. Це властивість широко використовується в джерелах безперебійного напруги ( ДБЖ ), Де використовується технологія AVR.

При зміні вхідного напруги ДБЖ не поспішає перемикатися на акумулятори , А комутує обмотки автотрансформатора, підтримуючи напругу на навантаженні. Це продовжує термін служби акумулятора.

Сердечник автотрансформатора має менші габарити і вага тому, що потужність з первинної обмотки у вторинну передається не тільки по повітрю, але і безпосередньо, гальванічно.

перегрів трансформатора

В процесі роботи трансформатор гріється. Гріються і обмотки, і сердечник. У правильно розрахованому і виготовленому трансформаторі температура не перевищує певної величини. Але виробники завжди шукають, де б заощадити.

Тому в дешевих адаптерах застосовують наступний трюк. Зменшують перетин сердечника і кількість витків, економія на міді і стали. В результаті сердечник і обмотки гріються сильніше. Щоб виключити можливість пожежі, послідовно з первинної обмоткою включають термопредохранитель, який розташовують в надрах первинної обмотки.

При нагріванні обмотки гріється і термопредохранитель. При досягненні певної температури (110 - 130 С) термопредохранитель перегорає, ланцюг первинної обмотки розмикається, і загоряння не відбувається.

Іноді при ремонті таких трансформаторів несправний термопредохранитель закорачивается, відновлюючи ланцюг первинної обмотки.

Але такий, з дозволу сказати, ремонт підвищує пожежонебезпечність. Ніколи так не робіть!

Як перевірити трансформатор

Обмотки малопотужного трансформатора мають невеликий опір від одиниць до десятків і сотень Ом, тому їх можна перевірити тестером в режимі вимірювання опору.

Первинна обмотка розрахована на мережеве напруга 220 В, тому там більшу кількість витків.

Струм, що протікає по ній, невеликий, тому використовується провід малого перетину.

У вторинній обмотці струм зазвичай більше, використовується провід більшого перерізу.

Чим більше перетин провідника, тим менше його опір. Тому для понижувального трансформатора опір первинної обмотки більше опору вторинної.

На закінчення розглянемо одне з цікавих застосувань трансформатора - імпульсний паяльник.

Первинна обмотка виконана як зазвичай і розрахована на мережеве напруга 220 вольт.

Вторинна виконана з товстої мідної шини і має один виток.

На ній генерується дуже невелика напруга, але вона здатна віддати струм в кілька ампер, чого достатньо для нагріву жала з більш тонкого мідного дроту.

Жало дуже невелика, тому нагрівається за кілька секунд. Традиційний паяльник з товстим жалом гріється набагато повільніше!

Можна ще почитати

Що таке біполярний транзистор, і як його перевірити.

Що таке польовий транзистор, і як його перевірити.