Kāpēc transformatoris zem neieslodzītas situācijas apstākļiem kļūst trokšņaina?

Kad transformators strādā bez ielādes, bieži tiek izraisīts satriecošāks troksnis nekā pie pilnas ielādes. Galvenais iemesls tam ir tāds, ka, kad sekundārā vikla nav ielādēta, primārā sprieguma tendence ir nedaudz augstāka par nominālo. Piemēram, ja nominālais spriegums parasti ir aptuveni 10 kV, faktiskais spriegums bez ielādes var sasniegt aptuveni 10,5 kV.

Šis paaugstinātais spriegums palielina magnētisko plūsmas blīvumu (B) kodolā. Saskaņā ar formulu:

B = 45 × Et / S
(kur Et ir projekta spriegums uz vienu apgriezieni, un S ir kodola šķērssezības laukums), pie fiksētā apgriezienu skaita, augstāks spriegums bez ielādes palielina Et, tādējādi palielinot B virs tā normālās projektēto vērtības.

Augstāks kodola magnētiskā plūsmas blīvums pastiprina magnetostriccionu un magnētiskās histerezes vibrācijas, kas tieši rezultē satriecošākiem trokšņiem bez ielādes darbībā. Tas ir galvenais trokšņa palielināšanās iemesls.

Otrs efekts ir bezielādes strāvas pieaugums. Lai arī bezielādes strāvas pieaugums pašā sejā nerada satriecošāku troksni, tas atspoguļo pamatproblēmas, piemēram, kodola materiāla kvalitāti un ražošanas precizitāti. Augstas kvalitātes silīcija dzelzs plāksnes rāda zemāku specifisko kodola zudumu, kas ved pie mazākas bezielādes strāvas. Otrādi, lielāka kodola materiāla izmantošana vai zemākas kvalitātes dzelzs (ar augstāku kodola zudumu un zemāku satura plūsmas blīvumu) palielina bezielādes strāvu un var arī — otršķirīgi — veikt lomu, radot satriecošākus trokšņus, jo vieglāk sasatur.

Citi faktori, kas ietekmē vispārējo transformatora trokšņa līmeni, ietver vibrāciju dempfēšanas pasākumus, kodola caurumu ciešumu un to, vai kodola dizains izraisa mehānisko rezonansi. Tomēr šie faktori ietekmē transformatora vispārējo akustisko veiktspēju, nevis konkrētu atšķirību starp bezielādes un pilnas ielādes trokšņu līmeni.

Piezīme: Ja transformators bez ielādes izdod nepatīkamu vai ļoti satriecošu troksni, tas droši norāda uz kodola saturāciju. Šādos gadījumos jāpārbauda, vai divu 12 V sekundāro viklu spriegumi ir vienādi. Ja tie ir nesakārtoti, viklas jānoņem un jāapgaismo, lai nodrošinātu identisku apgriezienu skaitu.

Papildus, mērodot strāvu caur pretestību Rs, ja formas attēlojums rāda virslielu pārsprauzdinājumu, nevis gludu zaļuvesformas pieaugumu, tas liecina, ka 12 V viklei nepieciešami daži papildu apgriezieni.

Ja transformatora apgaismošana nav praktiska, alternatīva ir nedaudz samazināt pretestību R_L, lai palielinātu svārstību frekvenci līdz aptuveni 5 kHz (piezīme: iespējams, oriģinālā teksta kļūda—būtu jābūt kHz, nevis Hz). Šis pielāgojums minimāli ietekmē lielāko daļu ielādēm, bet nav piemērots frekvences jūtīgiem ierīcēm (piemēram, dažām analogajām pulkstenim).

Lai vienkāršotu shēmu un samazinātu izmaksas, šī elektropiedāvājuma dizains izdara bez sprieguma regultora; tādējādi izvades spriegums samazinās proporcionali baterijas sprieguma kritumam.

Prototipa mērītā veiktspēja:

• Maksimālā efektivitāte: 94%

• Izvades spriegums: nedaudz zemāks par mērķa 230 VAC, bet labi sakrīt ar Ķīnas standarta nominālo izvadi 220 VAC.

Lai sasniegtu patiesu 230 VAC izvadi no 13 VDC ievades, jāveic viens no šādiem soļiem:

• Palielināt transformatora apgrieziena attiecību (sekundārajiem pret primārajām viklām), vai

• Aizvietot to ar transformatoru, kas paredzēts 230 V sekundārajām viklām un 11 V primārajām viklām.