هنگامی که یک ترانسفورماتور در شرایط بدون بار کار میکند، اغلب صدای بیشتری نسبت به حالت بار کامل تولید میکند. دلیل اصلی آن این است که با عدم وجود بار روی پیچش ثانویه، ولتاژ اولیه معمولاً کمی بالاتر از نامی میشود. برای مثال، در حالی که ولتاژ اسمی معمولاً ۱۰ کیلوولت است، ولتاژ بدون بار ممکن است به حدود ۱۰.۵ کیلوولت برسد.
این افزایش ولتاژ چگالی شار مغناطیسی (B) را در هسته افزایش میدهد. بر اساس فرمول:
B = ۴۵ × Et / S
(که Et ولتاژ طراحی شده برای هر دور و S مساحت مقطع هسته است)، با تعداد ثابت دورها، افزایش ولتاژ بدون بار Et را افزایش میدهد و بنابراین B را فراتر از مقدار طراحی شده معمولی میبرد.
افزایش چگالی شار مغناطیسی در هسته، مغناطش و ارتعاشات مغناطیسی را تشدید میکند که مستقیماً منجر به صدای بلندتر در حالت بدون بار میشود. این دلیل اصلی افزایش صدا است.
اثر ثانویه افزایش جریان بدون بار است. در حالی که افزایش جریان بدون بار خود به تنهایی عمدتاً صدای بلندتر را ایجاد نمیکند، مشکلات زیربنایی مانند کیفیت مواد هسته و دقت ساخت را نشان میدهد. صفحات فولاد سیلیسیون با کیفیت بالا، ضیاع هسته خاص کمتری دارند که منجر به جریانهای بدون بار کوچکتر میشود. به طور معکوس، استفاده از مقدار بیشتری مواد هسته یا فولاد کمکیفیت (با ضیاع هسته بالاتر و چگالی شار مغناطیسی اشباع کمتر) جریان بدون بار را افزایش میدهد و به طور ثانویه به دلیل اشباع آسانتر، سطح صدا را افزایش میدهد.
عوامل دیگری که بر صدای کلی ترانسفورماتور تأثیر میگذارند شامل اقدامات میراگر ارتعاش، تنگی محکم کردن هسته و اینکه آیا طراحی هسته ارتعاش مکانیکی القایی میکند. با این حال، این عوامل عملکرد صوتی عمومی ترانسفورماتور را تحت تأثیر قرار میدهند—نه اختلاف صدا در حالت بدون بار و بار کامل.
توجه: اگر ترانسفورماتور تحت شرایط بدون بار صدای غیرعادی یا ناخوشایندی تولید کند، احتمالاً این نشاندهنده اشباع هسته است. در چنین مواردی، بررسی کنید که آیا ولتاژ دو پیچش ثانویه ۱۲ ولت برابر است. اگر نامتعادل هستند، پیچشها باید خارج و دوباره پیچیده شوند تا تعداد دورهای یکسانی داشته باشند.
به علاوه، هنگام اندازهگیری جریان از طریق مقاومت Rs، اگر شکل موج نشاندهنده افزایش پیکی به جای افزایش پلهای صاف باشد، این نشان میدهد که پیچش ۱۲ ولت نیاز به چند دور اضافه دارد.
اگر بازپیچیدن ترانسفورماتور غیرعملی است، گزینه دیگر کاهش کمی مقاومت R_L برای افزایش فرکانس نوسان به حدود ۵ کیلوهرتز (توجه: احتمالاً خطای املایی در متن اصلی—باید کیلوهرتز باشد، نه هرتز) است. این تنظیم تأثیر کمی بر بیشتر بارها دارد اما برای دستگاههای حساس به فرکانس (مانند برخی ساعتهای آنالوگ) مناسب نیست.
برای سادهسازی مدار و کاهش هزینه، این طراحی منبع تغذیه بدون تنظیمکننده ولتاژ است؛ بنابراین، ولتاژ خروجی با کاهش ولتاژ باتری کاهش مییابد.
عملکرد اندازهگیری شده از نمونه اولیه:
بیشترین کارایی: ۹۴٪
ولتاژ خروجی: کمی کمتر از ولتاژ هدف ۲۳۰ VAC، اما خوب با استاندارد نامی چین ۲۲۰ VAC مطابقت دارد.
برای رسیدن به خروجی واقعی ۲۳۰ VAC از یک ورودی ۱۳ VDC، یا:
نسبت دورهای (ثانویه به اولیه) ترانسفورماتور را افزایش دهید، یا
آن را با ترانسفورماتوری با خروجی ثانویه ۲۳۰ V و ورودی اولیه ۱۱ V جایگزین کنید.
