トランスが無負荷条件下でより騒音を発生させる原因は何ですか

トランスフォーマーが空載条件下で動作するとき、通常は満載条件よりも大きな音を発します。主な理由は、二次巻線に負荷がない場合、一次電圧が名目値よりもわずかに高くなるためです。例えば、定格電圧は通常10 kVですが、実際の空載電圧は約10.5 kVに達することがあります。

この電圧の上昇によりコア内の磁束密度（B）が増加します。以下の公式に基づきます：

B = 45 × Et / S
(ここでEtは設計上のターンあたりの電圧、Sはコア断面積)、ターン数が固定されている場合、空載電圧が高いとEtが上がり、Bが正常な設計値を超えて増加します。

コアの磁束密度が高まると、磁気収縮と磁気ヒステリシス振動が強まり、結果として空載運転中の可聴音が大きくなります。これが主な音量増加の原因です。

二次的な影響として、空載電流の上昇があります。空載電流自体が直接的に大きな音を引き起こすわけではありませんが、コア材料の品質や製造精度などの根本的な問題を反映しています。高品質のシリコン鋼板を使用すると特定のコア損失が低く、空載電流も小さくなります。逆に、より多くのコア材料を使用したり、低品質の鋼（コア損失が高く飽和磁束密度が低い）を使用すると、空載電流が増加し、容易に飽和することによって二次的に音量が高まる可能性があります。

トランスフォーマーの全体的なノイズに影響を与える他の要因には、振動減衰措置、コアの締め付けの緊密さ、コア設計が機械共振を引き起こすかどうかなどがあります。しかし、これらはトランスフォーマーの一般的な音響性能に影響を与え、特に空載と満載の音量差には影響しません。

注：トランスフォーマーが空載条件下で異常にきついまたは不快な音を出す場合は、コア飽和を示している可能性があります。そのような場合、2つの12 V二次巻線の電圧が等しいかどうかを確認してください。均等でない場合は、巻線を外して同じターン数になるように再巻きを行ってください。

また、抵抗Rsを通る電流を測定したときに波形が滑らかな鋸歯状の上昇ではなくピークオーバーシュートを示す場合は、12 V巻線に数ターン追加する必要があります。

トランスフォーマーの再巻きが実用的でない場合は、R_Lの抵抗を少し減らして振動周波数を約5 kHz（注：原文では誤りがあり、kHzではなくHzとなっています）に上げることが代替手段です。この調整はほとんどの負荷に対して影響が少ないですが、周波数に敏感なデバイス（例えば、特定のアナログ時計）には適していません。

回路を簡素化しコストを削減するために、この電源設計では電圧レギュレータを省略しています。そのため、バッテリー電圧が下がると出力電圧も減少します。

プロトタイプの測定性能：

• 最大効率: 94%

• 出力電圧: 目標の230 VACよりも若干低いが、中国の標準的な出力電圧である220 VACとよく一致する。

13 VDC入力から真の230 VAC出力を得るには、以下のいずれかを行う必要があります：

• トランスフォーマーの巻線比（二次対一次）を増加させる、または

• 230 V二次および11 V一次の定格を持つトランスフォーマーに交換する。