Конструкция трансформатора

April 18, 2012 by admin Комментировать »

Существует три основных типа конструкции трансформаторов: броневой, стержневой и тороидальный трансформаторы (рис. 14). Каждый из них может иметь сердечник либо пластинчатый, либо ленточный разъемный, либо ленточный неразъемный. Наиболее распространенные варианты конструкции сердечника показаны на рис. 15. В разъемных и пластинчатых сердечниках после сборки остаются очень маленькие воздушные промежутки – зазоры, которые немного ухудшают их магнитные свойства.

На самом деле принципиальной разницы между трансформаторами нет, в усилителях можно использовать любые и отдавать предпочтение какому-либо определенному типу нет особого смысла. К сожалению, существует мнение, что трансформатор непременно должен быть тороидальным, типа, поставь тор, и звучание само по себе станет хорошим. Это не так. Главное не конструкция трансформатора, а качество его изготовления. Поэтому лучше поставить качественный броневой трансформатор, чем плохонький тороидальный.

Давайте рассмотрим особенности каждой из конструкций.

Броневой трансформатор

Технологичный в изготовлении, недорогой и популярный. Наиболее доступный для самостоятельного изготовления. Выпускаются на мощности, начиная от 0,5 ВА. При самостоятельном изготовлении или перемотке трансформатора с пластинчатым сердечником очень важно хорошо собрать сердечник, иначе он может гудеть или дребезжать. Броневой трансформатор имеет наихудшее охлаждение (в нормальном трансформаторе греется обмотка), поэтому меньше всех выдерживает длительные перегрузки. Иногда встречаются трансформаторы, каркас которых разделен на несколько секций, в каждой из которых намотана своя обмотка (при "традиционном" способе намотки обмотки наматываются по всей длине каркаса и располагаются одна поверх другой – сначала первичная, потом вторичные).

Такие трансформаторы наиболее удобны для перемотки, но имеют самые большие потоки рассеяния.

Стержневой трансформатор

Обычно выпускается на мощности от 40 ВА и больше. Часто использовался в отечественной аудиоаппа-

Рис. 15

ратуре 70-х…80-х годов XX века. Главная его особенность – каждая из обмоток состоит из двух половинок, намотанных на боковые стержни (поэтому у такого трансформатора много выводов). Эти полуобмотки должны быть правильно соединены между собой, поэтому если вы вынимаете такой трансформатор из аппаратуры, не удаляйте провода, соединяющие полуобмотки.

Если же у вас новый трансформатор, то подключать его надо очень внимательно и осторожно – не всегда на него есть документация по соединению обмоток, и иногда эта документация не очень понятна. Для стержневого трансформатора условные и реальные начала обмоток могут не совпадать! Поэтому при соединении вторичных обмоток последовательно или параллельно обя-

зательно производите измерения, как описано ниже.

И еще. Половинки вторичной обмотки, намотанные на разные стержни, можно вполне использовать как самостоятельные вторичные обмотки.

Тороидальный трансформатор

Довольно сложный в изготовлении (особенно самостоятельно) поэтому обычно более дорогой. Ленточный неразъемный сердечник вообще не имеет зазора, а тороидальная форма обеспечивает минимально возможную длину магнитной цепи, поэтому обмотки трансформатора содержат несколько меньшее число витков и имеют меньшее сопротивление. Отсутствие зазора и равномерное распределение обмоток по сердечнику заметно уменьшают потоки рассеяния, снижая как индуктивные сопротивления обмоток, так и создаваемые помехи. Кроме того, трансформатор охлаждается лучше других и лучше выдерживает перегрузки током.

С другой стороны, из-за отсутствия зазора трансформатор наиболее чувствителен к превышению напряжения питания и к подмагничиванию постоянным током (т.к. переход от линейного участка к насыщению более острый).

Главным преимуществом тороидального трансформатора являются наименьшие поля рассеяния, поэтому если вы делаете усилитель, где каждый канал собран на своей плате, причем там находится все полностью, вплоть до своего выпрямителя с трансформатором… Вот тогда вам нужен именно тор – от него помех намного меньше, поэтому его можно ставить близко к остальной схеме.

Номинальная и габаритная мощности. Номинальная мощность – это та мощность, с которой транс

форматор работает длительное время при допустимой величине нагрева. В паспортных данных на трансформатор она обозначается Бтр. Номинальная мощность трансформатора равна сумме номинальных мощностей вторичных обмоток через которые протекают номинальные токи. Номинальная мощность трансформатора должна быть не меньше, чем мощность, потребляемая от него нагрузкой.

Габаритная мощность относится к сердечнику – это такой оценочный параметр, показывающий какую долговременную максимальную мощность можно с этим сердечником получить при наилучшей конструкции обмоток, когда диаметры проводов обмоток максимальны, а числа витков – минимальны. Ее можно найти в справочных данных на сердечники. Идеальный трансформатор может быть любого размера – работа трансформатора не зависит от величины магнитного потока. В реальном трансформаторе приходится учитывать размер обмоток. Числа витков всегда определены однозначно величинами рабочих напряжений. А диаметр проводов обмоток определяется током этих обмоток. Чем больше напряжение и ток, тем больше число витков и диаметр провода. С другой стороны, напряжение и ток дают мощность. Поэтому обмотки определенной мощности имеют определенный объем, и размер сердечника должен быть таким, чтобы эти обмотки на нем поместились. Полностью эту мощность снять не удается: например некоторое место занимает экранная обмотка, межслойная и межобмоточная изоляция (особенно когда много вторичных обмоток), каркас, значит места для проводов становится меньше, снижается диаметр провода, а следовательно ток и мощность, отдаваемая трансформатором. Поэтому номинальная мощность трансформатора всегда оказывается меньше габаритной, это надо учитывать при его изготовлении.

Габаритная мощность полезна при оценке незнакомого трансформатора, измерив размеры магнитопро- вода, можно в справочнике найти его габаритную мощность, тогда номинальная мощность будет приблизительно 0,6…0,8 от габаритной.

Источник: Рогов И.Е. Конструирование источников питания звуковых усилителей. – Москва: Инфра- Инженерия, 2011. – 160 с.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты