Transformatortyper - Transformer types
 |
Transformator med två lindningar och järnkärna. |
 |
Transformator med tre lindningar. Prickarna visar lindningarnas relativa konfiguration. |
 |
Transformator med elektrostatisk skärm som förhindrar kapacitiv koppling mellan lindningarna. |
En mängd olika typer av elektriska transformatorer är gjorda för olika ändamål. Trots deras designskillnader använder de olika typerna samma grundprincip som upptäcktes 1831 av Michael Faraday och delar flera viktiga funktionella delar.
Krafttransformator
Laminerad kärna
Detta är den vanligaste typen av transformator, som ofta används i elektriska kraftöverföringar och apparater för att konvertera nätspänning till lågspänning för att driva elektroniska enheter. De finns tillgängliga i effektvärden från mW till MW. De isolerade lamineringarna minimerar virvelströmförluster i järnkärnan.
Små apparater och elektroniska transformatorer kan använda en delad spole, vilket ger en hög isoleringsnivå mellan lindningarna. De rektangulära kärnorna består av stansningar, ofta i EI -formpar, men andra former används ibland. Skärmar mellan primär och sekundär kan monteras för att minska EMI (elektromagnetisk störning), eller ibland används en skärmlindning.
Små apparat- och elektroniktransformatorer kan ha en termisk avstängning inbyggd i lindningen, för att stänga av strömmen vid höga temperaturer för att förhindra ytterligare överhettning.
Toroidal
Donutformade toroidformade transformatorer sparar utrymme jämfört med EI-kärnor och kan minska yttre magnetfält. Dessa använder en ringformad kärna, kopparlindningar lindade runt denna ring (och därmed gängade genom ringen under lindningen) och tejp för isolering.
Toroidala transformatorer har ett lägre externt magnetfält jämfört med rektangulära transformatorer och kan vara mindre för en given effektvärde. De kostar dock mer att göra, eftersom lindning kräver mer komplex och långsammare utrustning.
De kan monteras med en bult genom mitten, med hjälp av brickor och gummikuddar eller genom att sätta i harts. Var noga med att bulten inte ingår i en kortslutningsvarv.
Autotransformator
En autotransformator består endast av en lindning som knackas någon gång längs lindningen. Spänning appliceras över en terminal på lindningen och en högre (eller lägre) spänning produceras över en annan del av samma lindning. Autotransformatorns ekvivalenta effekt är lägre än den faktiska belastningseffekten. Det beräknas med: belastning VA × (| Vin - Vout |)/Vin. Till exempel har en autotransformator som anpassar en 1000 VA -belastning på 120 volt till en 240 volt -strömförsörjning ett motsvarande betyg på minst: 1000 VA (240 V - 120 V) / 240 V = 500 VA. Den faktiska märkningen (som visas på räkneverket) måste dock vara minst 1000 VA.
För spänningsförhållanden som inte överstiger cirka 3: 1 är en autotransformator billigare, lättare, mindre och effektivare än en isolerande (tvålindad) transformator med samma klassificering. Stora trefas-autotransformatorer används till exempel i elektriska kraftdistributionssystem för att koppla samman 220 kV och 33 kV delöverföringsnät eller andra högspänningsnivåer.
Variabel autotransformator
Genom att avslöja en del av en autotransformatorns lindningsspolar och göra den sekundära anslutningen genom en glidande kolborste , kan en autotransformator med ett nästan kontinuerligt variabelt varvtal fås, vilket möjliggör bred spänningsjustering i mycket små steg.
Induktionsregulator
Induktionsregulatorn liknar utformningen av en induktionsmotor med lindningsrotor men den är i huvudsak en transformator vars utspänning varieras genom att den roterar dess sekundär i förhållande till den primära-det vill säga roterar vinkelläget för rotorn. Det kan ses som en effekttransformator som utnyttjar roterande magnetfält . Den stora fördelen med induktionsregulatorn är att de till skillnad från variabler är praktiska för transformatorer över 5 kVA. Därför finner sådana regulatorer utbredd användning i högspänningslaboratorier.
Polyfas transformator
För polyfassystem kan flera enfas-transformatorer användas, eller alla faser kan anslutas till en enda polyfas-transformator. För en trefas -transformator är de tre primära lindningarna anslutna tillsammans och de tre sekundära lindningarna är sammankopplade. Exempel på anslutningar är wye-delta, delta-wye, delta-delta och wye-wye. En vektorgrupp indikerar lindningarnas konfiguration och fasvinkelskillnaden mellan dem. Om en lindning är ansluten till jorden ( jordad ) är jordanslutningspunkten vanligtvis mittpunkten för en wye -lindning. Om sekundären är en delta -lindning kan marken vara ansluten till en mittkran på en lindning ( högben -delta ) eller en fas kan vara jordad (hörnjordad delta). En speciell polyfas -transformator är sicksack -transformatorn . Det finns många möjliga konfigurationer som kan innebära fler eller färre än sex lindningar och olika krananslutningar.
Jordningstransformator
Jordning eller jordningstransformatorer låter tretrådiga (delta) polyfas -systemtillbehör rymma fas till neutrala belastningar genom att tillhandahålla en returväg för ström till ett neutralt. Jordningstransformatorer innehåller oftast en enda lindningstransformator med en sicksacklindningskonfiguration men kan också skapas med en wye-delta isolerad lindningstransformatoranslutning.
Fasförskjutande transformator
Detta är en specialiserad typ av transformator som kan konfigureras för att justera fasförhållandet mellan ingång och utgång. Detta gör att effektflödet i ett elnät kan kontrolleras, t.ex. för att styra kraftflöden från en kortare (men överbelastad) länk till en längre väg med överkapacitet.
Transformator med variabel frekvens
En variabel frekvens transformator är en specialiserad trefas effekt transformator som gör att fasförhållandet mellan ingångs- och utgångslindningarna kan justeras kontinuerligt genom att rotera ena halvan. De används för att ansluta elektriska nät med samma nominella frekvens men utan synkron faskoordinering.
Läckage eller lösa fälttransformator
En läckagetransformator, även kallad en stray-field-transformator, har en betydligt högre läckinduktans än andra transformatorer, ibland ökad med en magnetisk bypass eller shunt i sin kärna mellan primär och sekundär, som ibland är justerbar med en inställningsskruv. Detta ger en transformator en inneboende strömbegränsning på grund av den lösa kopplingen mellan dess primära och sekundära lindningar. Den kortslutningsinduktansen verkar som en strömbegränsningsparameter. Utgångs- och ingångsströmmarna är tillräckligt låga för att förhindra termisk överbelastning under alla belastningsförhållanden - även om sekundären är kortsluten.
Användningsområden
Läckagetransformatorer används för bågsvetsning och högspänningsurladdningslampor ( neonljus och kalla katodlysrör , som är seriekopplade upp till 7,5 kV AC). Den fungerar både som en spänningstransformator och som en magnetisk ballast .
Andra tillämpningar är kortslutningssäkra extra lågspänningstransformatorer för leksaker eller dörrklockanläggningar .
Resonant transformator
En resonant transformator är en transformator där en eller båda lindningarna har en kondensator över sig och fungerar som en avstämd krets . Resonanta transformatorer kan användas vid radiofrekvenser och kan fungera som bandpassfilter med hög Q -faktor . Transformatorlindningarna har antingen luft- eller ferritkärnor och bandbredden kan justeras genom att variera kopplingen ( ömsesidig induktans ). En vanlig form är IF -transformatorn (mellanfrekvens ), som används i superheterodyne -radiomottagare . De används också i radiosändare.
Resonanta transformatorer används också i elektroniska förkopplingsdon för gasurladdningslampor och högspänningsaggregat. De används också i vissa typer av växelström . Här är kortslutningsinduktansvärdet en viktig parameter som bestämmer resonanstransformatorns resonansfrekvens. Ofta har endast sekundärlindning en resonanskondensator (eller stray -kapacitans) och fungerar som en seriell resonantankrets. När kortslutningsinduktansen på transformatorns sekundära sida är L sc och resonanskondensatorn (eller strö-kapacitansen) på sekundärsidan är C r , är resonansfrekvensen ω s 1 'enligt följande
Transformatorn drivs av en puls eller kvadratisk våg för effektivitet, genererad av en elektronisk oscillatorkrets . Varje puls tjänar till att driva resonanta sinusformiga svängningar i den inställda lindningen, och på grund av resonans kan en hög spänning utvecklas över sekundären.
Ansökningar:
- Mellanfrekvens (IF) transformator i superheterodyne radiomottagare
- Tanktransformatorer i radiosändare
- Teslaspolen
- CCFL -omvandlare
- Oudin coil (eller Oudin resonator; uppkallad efter uppfinnaren Paul Oudin )
- D'Arsonval -apparater
- Tändspole eller induktionsspole som används i tändsystemet på en bensinmotor
- Elavbrott och isoleringstestning av högspänningsutrustning och kablar. I det senare fallet resoneras transformatorns sekundär med kabelns kapacitans.
Konstant spänningstransformator
Genom att arrangera speciella magnetiska egenskaper hos en transformatorkärna och installera en ferro-resonant tankkrets (en kondensator och en extra lindning) kan en transformator anordnas för att automatiskt hålla sekundärlindningsspänningen relativt konstant för varierande primärförsörjning utan ytterligare kretsar eller manuell justering. Ferro-resonanta transformatorer går varmare än vanliga effekttransformatorer, eftersom regleringsåtgärder beror på kärnmättnad, vilket minskar effektiviteten. Utgångsvågformen är starkt förvrängd om inte noggranna åtgärder vidtas för att förhindra detta. Mättande transformatorer ger en enkel robust metod för att stabilisera en växelström.
Ferritkärna
Ferritkärnstransformatorer används i stor utsträckning i switchade-strömförsörjningar (SMPS). Pulverkärnan möjliggör högfrekvent drift och därmed mycket mindre storlek-till-effekt-förhållande än laminerade järntransformatorer.
Ferritransformatorer används inte som krafttransformatorer vid nätfrekvens eftersom laminerade järnkärnor kostar mindre än en ekvivalent ferritkärna.
Plan transformator
Tillverkare använder antingen platta kopparark eller etsar spiralmönster på ett kretskort för att bilda "lindningarna" på en plan transformator och ersätter trådens varv som används för att göra andra typer. Vissa plana transformatorer säljs kommersiellt som diskreta komponenter, andra plana transformatorer etsas direkt i kretskortet och behöver bara en ferritkärna för att fästas över kretskortet. En plan transformator kan vara tunnare än andra transformatorer, vilket är användbart för applikationer med låg profil eller när flera kretskort är staplade. Nästan alla plana transformatorer använder en ferrit plan kärna .
Oljekyld transformator
Stora transformatorer som används i kraftdistribution eller elektriska transformatorer har sin kärna och spolar nedsänkta i olja , vilket kyler och isolerar. Olja cirkulerar genom kanaler i spolen och runt spolen och kärnenheten, rörd av konvektion. Oljan kyls av utsidan av tanken i små värden, och av en luftkyld radiator i större värden. Om högre betyg krävs, eller om transformatorn befinner sig i en byggnad eller under jorden, cirkulerar oljepumpar oljan, och en olje-till-vatten-värmeväxlare kan också användas. Vissa transformatorer kan innehålla PCB där eller när dess användning var tillåten. Till exempel fram till 1979 i Sydafrika. ersättande brandresistenta vätskor som silikonoljor används nu istället.
Gjuten harts transformator
Gjut-harts krafttransformatorer innesluter lindningarna i epoxiharts. Dessa transformatorer förenklar installationen eftersom de är torra, utan kylolja, och kräver därför inget brandsäkert valv för inomhusinstallationer. Epoxin skyddar lindningarna från damm och frätande atmosfärer. Eftersom formarna för gjutning av spolarna endast finns i fasta storlekar är transformatorernas konstruktion mindre flexibel, vilket kan göra dem dyrare om anpassade funktioner (spänning, varvtal, kranar) krävs.
Isolerande transformator
En isoleringstransformator länkar två kretsar magnetiskt, men ger ingen metallisk ledande väg mellan kretsarna. Ett exempel kan vara strömförsörjningen för medicinsk utrustning, när det är nödvändigt för att förhindra läckage från nätströmssystemet till enheter som är anslutna till en patient. Speciella isoleringstransformatorer kan innefatta skärmning för att förhindra koppling av elektromagnetiskt brus mellan kretsar, eller kan ha förstärkt isolering för att klara tusentals volt potentiell skillnad mellan primära och sekundära kretsar.
Solid-state transformator
En halvledartransformator är faktiskt en effektomvandlare som utför samma funktion som en konventionell transformator, ibland med extra funktionalitet. De flesta innehåller en mindre högfrekvent transformator. Den kan bestå av en AC-till-AC-omvandlare eller en likriktare som driver en växelriktare.
Instrumenttransformator
Instrumenttransformatorer används vanligtvis för att driva instrument från högspänningsledningar eller högströmskretsar, isolera säkert mät- och styrkretsar från högspänningarna eller strömmarna. Transformatorns primära lindning är ansluten till högspännings- eller högströmskretsen, och mätaren eller reläet är anslutet till den sekundära kretsen. Instrumenttransformatorer kan också användas som en isoleringstransformator så att sekundära mängder kan användas utan att det påverkar den primära kretsen.
Terminalidentifieringar (antingen alfanumeriska såsom H 1 , X 1 , Y 1 , etc. eller en färgad punkt eller prick imponerad i fallet) indikerar en ände av varje lindning, vilket indikerar samma momentana polaritet och fas mellan lindningarna. Detta gäller båda typerna av instrumenttransformatorer. Korrekt identifiering av terminaler och ledningar är avgörande för korrekt användning av mätning och skyddsreläinstrument.
Strömtransformator
En strömtransformator (CT) är en seriekopplad mätanordning utformad för att ge en ström i sin sekundära spole proportionell mot strömmen som flödar i dess primära. Strömtransformatorer används vanligen i mät- och skyddsreläer inom elindustrin .
Strömtransformatorer konstrueras ofta genom att passera en enda primärvarv (antingen en isolerad kabel eller en oisolerad samlingsskena) genom en välisolerad toroidkärna omslagen med många trådvarv. CT beskrivs typiskt med dess strömförhållande från primär till sekundär. Till exempel ger en 1000: 1 CT en utström på 1 ampere när 1000 ampere flödar genom primärlindningen. Standard sekundära strömvärden är 5 ampere eller 1 ampere, kompatibla med standardmätinstrument. Den sekundära lindningen kan vara enstaka förhållande eller ha flera tapppunkter för att ge ett antal förhållanden. Var noga med att se till att sekundärlindningen inte kopplas från dess lågimpedansbelastning medan strömmen flödar i primären, eftersom detta kan ge en farligt hög spänning över den öppna sekundären och permanent kunna påverka transformatorns noggrannhet.
Speciellt konstruerade bredbands -CT används också, vanligtvis med ett oscilloskop , för att mäta högfrekventa vågformer eller pulsade strömmar inom pulserade kraftsystem . En typ ger en spänningsutgång som är proportionell mot den uppmätta strömmen. En annan, kallad en Rogowski -spole , kräver en extern integrator för att ge en proportionell effekt.
En strömtång använder en strömtransformator med en delad kärna som enkelt kan lindas runt en ledare i en krets. Detta är en vanlig metod som används i bärbara strömmätinstrument men permanenta installationer använder mer ekonomiska typer av strömtransformatorer.
Spänningstransformator eller potentialtransformator
Spänningstransformatorer (VT), även kallade potentiella transformatorer (PT), är en parallellt ansluten typ av instrumenttransformator, som används för mätning och skydd i högspänningskretsar eller fasfasförskjutningsisolering. De är utformade för att presentera försumbar belastning för matningen som mäts och för att ha ett exakt spänningsförhållande för att möjliggöra noggrann mätning. En potentiell transformator kan ha flera sekundära lindningar på samma kärna som en primärlindning, för användning i olika mät- eller skyddskretsar. Den primära kan vara ansluten fas till jord eller fas till fas. Sekundären är vanligtvis jordad på en terminal.
Det finns tre primära typer av spänningstransformatorer (VT): elektromagnetisk, kondensator och optisk. Den elektromagnetiska spänningstransformatorn är en trådlindad transformator. Kondensatorns spänningstransformator använder en kapacitanspotentialdelare och används vid högre spänningar på grund av en lägre kostnad än en elektromagnetisk VT. En optisk spänningstransformator utnyttjar de elektriska egenskaperna hos optiska material. Mätning av höga spänningar är möjlig med de potentiella transformatorerna. En optisk spänningstransformator är inte strikt en transformator, utan en sensor som liknar en Hall -effektsensor .
Kombinerad instrumenttransformator
En kombinerad instrumenttransformator omsluter en strömtransformator och en spänningstransformator i samma transformator. Det finns två huvudsakliga kombinerade ström- och spänningstransformatordesigner: oljepapperisolerat och SF 6- isolerat. En fördel med att tillämpa denna lösning är minskat transformatorstationsavtryck på grund av minskat antal transformatorer i en vik, stödjande strukturer och anslutningar samt lägre kostnader för civila arbeten, transport och installation.
Pulstransformator
En pulstransformator är en transformator som är optimerad för att överföra rektangulära elektriska pulser (det vill säga pulser med snabba stig- och falltider och en relativt konstant amplitud ). Små versioner som kallas signaltyper används i digitala logik- och telekommunikationskretsar som i Ethernet , ofta för att matcha logikdrivrutiner med överföringslinjer . Dessa kallas också Ethernet -transformatormoduler.
Medelstora effektversioner används i power-styrkretsar som kamerablixt controllers. Större kraftversioner används inom den elektriska kraftdistributionsindustrin för att ansluta lågspänningskontrollkretsar till högspänningsportarna för halvledare . Speciella högspänningspulstransformatorer används också för att generera höga effektpulser för radar , partikelacceleratorer eller andra hög energi pulsade kraftapplikationer.
För att minimera förvrängning av pulsformen måste en pulstransformator ha låga värden för läckageinduktans och distribuerad kapacitans och en hög öppen kretsinduktans. I pulstransformatorer av effekttyp är en låg kopplingskapacitans (mellan primär och sekundär) viktig för att skydda kretsen på primärsidan från kraftfulla transienter som skapas av belastningen. Av samma anledning krävs hög isolationsmotstånd och hög nedbrytningsspänning. Ett bra övergående svar är nödvändigt för att bibehålla den rektangulära pulsformen vid sekundären, eftersom en puls med långsamma kanter skulle skapa omkopplingsförluster i krafthalvledarna.
Produkten av toppimpulsspänningen och pulslängden (eller mer exakt, spänningstidsintegralen) används ofta för att karakterisera pulstransformatorer. Generellt sett, ju större denna produkt, desto större och dyrare är transformatorn.
Pulstransformatorer har per definition en arbetscykel på mindre än 0,5; vilken energi som lagras i spolen under pulsen måste "dumpas" ut innan pulsen avfyras igen.
RF -transformator
Det finns flera typer av transformatorer som används i radiofrekvens (RF) -arbete. Laminerat stål är inte lämpligt för RF.
Luftkärntransformator
Dessa används för högfrekvent arbete. Avsaknaden av en kärna betyder mycket låg induktans . All ström exciterar ström och inducerar sekundärspänning som är proportionell mot den ömsesidiga induktansen. Sådana transformatorer får inte vara mer än några trådvarv lödda på ett kretskort .
Ferritkärntransformator
Ferritkärntransformatorer används i stor utsträckning i impedansmatchningstransformatorer för RF, särskilt för balun (se nedan) för TV- och radioantenner. Många har bara ett eller två varv.
Transmission-line transformator
För användning av radiofrekvenser tillverkas ibland transformatorer från konfigurationer av överföringsledning, ibland bifilar eller koaxialkabel , lindade runt ferrit eller andra typer av kärna. Denna transformatorstil ger en extremt bred bandbredd men endast ett begränsat antal förhållanden (som 1: 9, 1: 4 eller 1: 2) kan uppnås med denna teknik.
Kärnmaterialet ökar induktansen dramatiskt och ökar därmed dess Q -faktor . Kärnorna i sådana transformatorer hjälper till att förbättra prestanda vid bandets lägre frekvensände. RF -transformatorer använde ibland en tredje spole (kallad tickler winding) för att injicera feedback i ett tidigare ( detektor ) stadium i antika regenerativa radiomottagare .
I RF- och mikrovågssystem tillhandahåller en kvartvågsimpedanstransformator ett sätt att matcha impedanser mellan kretsar över ett begränsat frekvensområde, med endast en längd överföringsledning. Ledningen kan vara koaxialkabel, vågledare, stripline eller mikroband .
Balun
Baluns är transformatorer utformade specifikt för att ansluta mellan balanserade (icke-jordade) och obalanserade (jordade) kretsar. Dessa är ibland gjorda av konfigurationer av överföringsledning och ibland bifilar eller koaxialkabel och liknar transmissionsledningstransformatorer i konstruktion och drift. Baluns kan utformas för att inte bara koppla ihop mellan balanserade och obalanserade laster, utan också för att ge impedansmatchning mellan dessa lasttyper.
IF -transformator
Ferritkärntransformatorer används i stor utsträckning i (mellanfrekvens) (IF) -steg i superheterodyne -radiomottagare . De är mestadels avstämda transformatorer, som innehåller en gängad ferrit -snigel som skruvas in eller ut för att justera IF -inställning. Transformatorerna är vanligtvis konserverade (skärmade) för stabilitet och för att minska störningar.
Ljudtransformator
Ljudtransformatorer är de som är särskilt utformade för användning i ljudkretsar för att bära ljudsignaler . De kan användas för att blockera radiofrekvensinterferens eller DC-komponenten hos en audiosignal, till splittring eller kombinera audiosignaler, eller för att åstadkomma impedansanpassning mellan hög impedans och låg impedans kretsar, såsom mellan en hög impedans rör (ventil) förstärkaren utgång och en låg impedans högtalare , eller mellan en hög impedans instrumentutgång och den låga impedansen ingången hos en mixerbord . Ljudtransformatorer som fungerar med högtalarspänningar och ström är större än de som fungerar på mikrofon- eller linjenivå, som har mycket mindre ström. Bryggtransformatorer ansluter 2-trådars och 4-trådars kommunikationskretsar.
Eftersom de är magnetiska enheter är ljudtransformatorer mottagliga för externa magnetfält som de som genereras av AC-strömbärande ledare. " Hum " är en term som vanligtvis används för att beskriva oönskade signaler som kommer från " nätspänningen " (vanligtvis 50 eller 60 Hz). Ljudtransformatorer som används för lågnivåsignaler, till exempel från mikrofoner, inkluderar ofta magnetisk skärmning för att skydda mot yttre magnetiskt kopplade signaler.
Ljudtransformatorer var ursprungligen utformade för att ansluta olika telefonsystem till varandra samtidigt som deras respektive strömförsörjningar var isolerade och används fortfarande ofta för att koppla ihop professionella ljudsystem eller systemkomponenter för att eliminera surr och brum. Sådana transformatorer har vanligtvis ett 1: 1 -förhållande mellan det primära och det sekundära. Dessa kan också användas för att dela signaler, balansera obalanserade signaler eller mata en balanserad signal till obalanserad utrustning. Transformatorer används också i DI-boxar för att konvertera högimpedansinstrumentsignaler (t.ex. basgitarr ) till lågimpedanssignaler så att de kan ansluta till en mikrofoningång på mixerkonsolen .
En särskilt kritisk komponent är utgångstransformatorn för en ventilförstärkare . Ventilkretsar för kvalitetsreproduktion har länge producerats utan andra (mellanstegs) ljudtransformatorer, men en utgångstransformator behövs för att koppla ut den relativt höga impedansen (upp till några hundra ohm beroende på konfiguration) av utgångsventilen (-erna) till den låga impedansen hos en högtalare . (Ventilerna kan leverera en låg ström vid en hög spänning; högtalarna kräver hög ström vid låg spänning.) De flesta solid-state effektförstärkare behöver ingen utgångstransformator alls.
Ljudtransformatorer påverkar ljudkvaliteten eftersom de är olinjära. De lägger till harmonisk distorsion till den ursprungliga signalen, särskilt udda harmonier, med tonvikt på tredje ordningens övertoner. När den inkommande signalamplituden är mycket låg finns det inte tillräckligt med nivå för att aktivera magnetkärnan (se koercivitet och magnetisk hysteres ). När den inkommande signalamplituden är mycket hög mättar transformatorn och lägger till övertoner från mjuk klippning. En annan icke-linjäritet kommer från begränsad frekvensrespons. För bra lågfrekvenssvar krävs en relativt stor magnetisk kärna ; hög effekthantering ökar den erforderliga kärnstorleken. Godt högfrekvent svar kräver noggrant utformade och genomförda lindningar utan överdriven läckageinduktans eller vilande kapacitans . Allt detta ger en dyr komponent.
Tidiga transistorljudförstärkare hade ofta utgångstransformatorer, men de eliminerades eftersom framsteg i halvledare tillät design av förstärkare med tillräckligt låg utgångsimpedans för att driva en högtalare direkt.
Högtalartransformator
På samma sätt som transformatorer skapar högspänningskraftöverföringskretsar som minimerar överföringsförluster, kan högtalartransformatorer driva många enskilda högtalare från en enda ljudkrets som drivs med högre än normala högtalarspänningar. Den här applikationen är vanlig i offentliga adressapplikationer . Sådana kretsar brukar kallas konstantspänningshögtalarsystem . Sådana system är också kända genom den nominella spänningen för högtalarledningen, såsom 25- , 70- och 100-volts högtalarsystem (spänningen som motsvarar effektvärdet för en högtalare eller förstärkare). En transformator ökar utgången från systemets förstärkare till fördelningsspänningen. På de avlägsna högtalarplatserna matchar en trapptransformator högtalaren till linans märkspänning, så högtalaren producerar nominell nominell utgång när linjen är vid nominell spänning. Högtalartransformatorer har vanligtvis flera primära kranar för att justera volymen på varje högtalare i steg.
Utgångstransformator
Ventil (rör) förstärkare använder nästan alltid en utgångstransformator för att matcha ventilernas höga belastningsimpedanskrav (flera kilohms) till en högimpedanshögtalare
Transformator med liten signal
Rörliga spole fonografpatroner ger en mycket liten spänning. För att detta ska förstärkas med ett rimligt signal-brusförhållande krävs vanligtvis en transformator för att omvandla spänningen till intervallet för de mer vanliga rörliga magnetkassetterna.
Mikrofoner kan också anpassas till deras belastning med en liten transformator, som är mumetalskärmad för att minimera brusupptagning. Dessa transformatorer används mindre i dag, eftersom transistoriserade buffertar nu är billigare.
Transformator mellan steg och koppling
I en push-pull-förstärkare krävs en inverterad signal som kan erhållas från en transformator med en mittlindad lindning som används för att driva två aktiva enheter i motsatt fas. Dessa fasdelningstransformatorer används inte mycket idag.
Andra typer
Transaktor
En transaktor är en kombination av en transformator och en reaktor . En transaktor har en järnkärna med ett luftgap, vilket begränsar kopplingen mellan lindningarna.
igelkott
Igelkottstransformatorer påträffas ibland i hemgjorda radio från 1920 -talet. De är hemmagjorda ljud mellanstegskopplingstransformatorer.
Emaljerad koppartråd lindas runt den centrala halvan av längden av ett bunt isolerad järntråd (t.ex. blomsterhandlarns tråd) för att göra lindningarna. Järntrådarnas ändar böjs sedan runt den elektriska lindningen för att slutföra magnetkretsen, och hela lindas in med tejp eller snöre för att hålla ihop den.
Variometer och variokopplare
En variometer är en typ av kontinuerligt variabel luftkärna RF- induktor med två lindningar. En vanlig form bestod av en spole lindad på en kort ihålig cylindrisk form, med en andra mindre spole inuti, monterad på en axel så att dess magnetaxel kan roteras i förhållande till den yttre spolen. De två spolarna är seriekopplade. När de två spolarna är kollinära, med sina magnetfält pekade i samma riktning, adderar de två magnetfälten och induktansen är maximal. Om den inre spolen roteras så att dess axel är i en vinkel mot den yttre spolen, tillkommer inte magnetfälten och induktansen är mindre. Om den inre spolen roteras så att den är kollinär med den yttre spolen men deras magnetfält pekar i motsatta riktningar, avbryter fälten varandra och induktansen är mycket liten eller noll. Fördelen med variometern är att induktansen kan justeras kontinuerligt över ett brett intervall. Variometrar användes i stor utsträckning på 1920 -talets radiomottagare. En av deras huvudsakliga användningsområden idag är som antennmatchande spolar för att matcha långvågiga radiosändare till deras antenner.
Den vario-kopplare var en anordning med liknande konstruktion, men de två spolarna inte var ansluten men fäst till separata kretsar. Så det fungerade som en luft-kärna-RF- transformator med variabel koppling. Den inre spolen kan roteras från 0 ° till 90 ° vinkel med den yttre, vilket minskar den ömsesidiga induktansen från maximalt till nära noll.
Pannkakspiralvariometern var en annan vanlig konstruktion som användes i både 1920 -talets mottagare och sändare. Den består av två platta spiralspolar som är upphängda vertikalt mot varandra, gångjärniga på ena sidan så att den ena kan svänga bort från den andra till en vinkel på 90 ° för att minska kopplingen. Den platta spiraldesignen bidrog till att minska parasitisk kapacitans och förluster vid radiofrekvenser.
Pannkaka eller "honeycomb" spole vario-kopplare användes på 1920-talet i de vanliga Armstrong eller "tickler" regenerativa radiomottagare . En spole var ansluten till detektorrörets nätkrets . Den andra spolen, "tickler" -spolen var ansluten till rörets platta (utgång) krets. Den matade tillbaka en del av signalen från plattkretsen till ingången igen, och denna positiva återkoppling ökade rörets förstärkning och selektivitet.
Roterande transformator
En roterande (roterande) transformator är en specialiserad transformator som kopplar samman elektriska signaler mellan två delar som roterar i förhållande till varandra - som ett alternativ till glidringar , som är benägna att slitage och kontaktljud. De används vanligtvis i magnetiska tejpapplikationer med spiralformad skanning .
Variabel differentialtransformator
En variabel differentialtransformator är en robust beröringsfri positionssensor. Den har två primärt motsatta faser som nominellt producerar nollutgång i sekundären, men varje rörelse i kärnan förändrar kopplingen för att producera en signal.
Resolver och synkronisering
Tvåfasupplösaren och tillhörande trefassynkron är rotationslägesgivare som arbetar över hela 360 °. Primären roteras inom två eller tre sekundärer i olika vinklar, och amplituden för de sekundära signalerna kan avkodas till en vinkel. Till skillnad från variabla differentialtransformatorer rör sig spolarna, och inte bara kärnan, i förhållande till varandra, så glidringar krävs för att ansluta primären.
Upplösare producerar komponenter i fas och kvadratur som är användbara för beräkning. Synkroner producerar trefassignaler som kan anslutas till andra synkroner för att rotera dem i en generator/motorkonfiguration.
Piezoelektrisk transformator
Två piezoelektriska omvandlare kan mekaniskt kopplas eller integreras i ett material, vilket skapar en piezoelektrisk transformator .
Flyga tillbaka
En Flyback-transformator är en högspänning, högfrekvent transformator som används i plasmabollar och med katodstrålerör (CRT). Det ger den höga (ofta flera kV) anod likspänning som krävs för drift av CRT. Variationer i anodspänning som tillhandahålls av flybacken kan resultera i störningar i bilden som visas av CRT. CRT flybacks kan innehålla flera sekundära lindningar för att ge flera andra, lägre spänningar. Dess utmatning pulseras ofta eftersom den ofta används med en spänningsmultiplikator, som kan integreras med flyback.
Se även
- Buck -boost -transformator
- Magnetisk förstärkare
- Motorgenerator
- Mättbar reaktor
- Tryck på växlaren
- Trefas elektrisk kraft
- Tre fas
- Transformator