Použitie transformátorov v napájacích zdrojoch

Rôzne časti elektrických spotrebičov spravidla potrebujú odlišné napájanie. Aby sa to zabezpečilo, v napájacích jednotkách týchto zariadení sa používajú transformátory s niekoľkými sekundárnymi vinutiami, ktoré vydávajú rôzne napätia, alebo sa používa niekoľko samostatných transformátorov, z ktorých každý poskytuje svoje vlastné špecifické napätie.

Napríklad v starých televízoroch (s trubicami CRT) sa z jedného transformátora získalo 5 až 7 voltov na napájanie tranzistorov, mikroobvodov alebo lámp a niekoľko kilovoltov na napájanie anód obrazových trubíc z iných vysokonapäťových tzv. transformátor malých písmen.

Tento transformátor ďalej napájal multiplikátor napätia, čo niekoľkokrát zvýšilo vysoké napätie prijímané zo sekundárneho vinutia linkového generátora.

Transformátor včera a dnes

V dávnych dobách, keď pulzná polovodičová technológia nebola taká populárna, ako je tomu dnes, boli výkonové transformátory prevádzkované iba na sieťovej frekvencii - 50 alebo 60 Hz.

Moderné rádiové inžinierstvo a elektronické zariadenia, ako napríklad napájacie zdroje pre televízory, monitory, počítače atď., Sa používajú všade vysokofrekvenčné impulzné transformátoryprevádza napätie s frekvenciou desiatok a stoviek kHz.

V takýchto schémach je striedavé napätie najskôr usmernené diódami, takže je získané priame napätie 300 až 310 voltov. Potom toto konštantné napätie pomocou meniča tranzistory s poľným efektom Konvertuje sa na impulzy, ktoré nasledujú pri vysokej frekvencii a dodáva sa do primárneho vinutia pulzného transformátora.

Napájací obvod pulzného transformátora je riadený modulácia šírky impulzu (skrátene PWM)ktoré vám umožňujú stabilizovať napätie prijímané zo sekundárneho (sekundárneho) vinutia (ov) pulzného transformátora. Napätie zo sekundárneho vinutia pulzného transformátora je usmernené, filtrované a stabilizované. Takto sa získa konštantné napätie, ktoré je potrebné na napájanie konkrétnej jednotky, napríklad 24 voltov.

Nižší kmitočet - ťažší transformátor

Predtým sa sieťové transformátory pracujúce na sieťovej frekvencii (50 alebo 60 Hz) našli v každej napájacej jednotke magnetofónu, televízie, rádia, prehrávača, a toto bola najťažšia časť zariadenia, často dosť veľká, zaberala veľa miesta vo vnútri skrinky alebo bola v samostatnom vzdialenom ťažkom napájacom zdroji.

Pointa je, že veľkosť akéhokoľvek transformátora je väčšia, tým väčší je výkon prevádzaný týmto transformátorom, a v prípade sieťového nízkofrekvenčného transformátora („železo“) sa táto závislosť ukáže tak, že menovitý výkon je úmerný lineárnym rozmerom jadra o 4 stupne!

Avšak veľkosť transformátora s rovnakým prenášaným výkonom sa môže znížiť, preto je potrebné zvýšiť frekvenciu konverzie napätia, ktorá sa realizuje v pulzných transformátoroch moderných spínacích zdrojov a invertorov, ktoré sa získajú oveľa jednoduchšie vďaka zvýšeniu konverznej frekvencie vďaka použitiu tranzistorov a oveľa vyššej frekvencie feromagnetickej Jadrové materiály namiesto transformačného železa, ktoré sa používali v sieti, sa neustále transformujú Ator.

Transformátor na železe je niekedy nenahraditeľný

Napriek nevýhodám sieťových transformátorov s ťažkými železnými magnetickými obvodmi sa však naďalej používajú v niektorých výnimočných napájacích jednotkách, keď je potrebné zabezpečiť minimálnu úroveň vysokofrekvenčného rušenia a skreslenia.

Napríklad pri navrhovaní vysokokvalitného trubicového akustického zosilňovača sa sieťové transformátory tradične používajú ako žiarovky aj ako anódy.

Pretože ak je na klasický transformátor nainštalovaný impulzný zdroj energie na elektrónku namiesto klasického transformátora, potom nevyhnutne dôjde k rušeniu z činnosti tranzistorových spínačov a ďalších procesov charakteristických pre impulzné zariadenia, ktoré znižujú kvalitu reprodukovaného zvuku.

Okrem toho je to transformátorové železo, ktoré najlepšie prenáša frekvencie v akustickom rozsahu, a preto sú výstupné transformátory v rúrkových akustických zosilňovačoch presne „železné“ transformátory, ktoré sa vždy starostlivo vyrábajú.

Pozri tiež:Jednoduché beztransformátorové pulzné meniče napätia