Што го прави трансформаторот пошумлив при услови на празен оптереток?

Кога трансформатор работи во услови на празна натовареност, често произведува поголем шум од него кога е под полна натовареност. Главната причина е тоа што, без натовареност на вторичното виткање, напонот на првичното виткање обично е леко повисок од номиналниот. На пример, додека номиналниот напон типички изнесува 10 кВ, реалниот напон при празна натовареност може да стигне до околу 10,5 кВ.

Овој повисок напон го зголемува магнетниот флукс (B) во жежето. Според формулата:

B = 45 × Et / S
(каде Et е дизајнираниот волт-по-виткање, а S е пресечената површина на жежето), со фиксен број на виткања, повисок напон при празна натовареност го зголемува Et, што доведува до зголемување на B над неговата нормална дизајнска вредност.

Повисоката густина на магнетниот флукс интензификува магнетострикцијата и магнетните хистерезисни вибрации, што директно резултира во поголем слушлив шум при работа со празна натовареност. Ова е главната причина за зголемениот шум.

Секундарен ефект е зголемувањето на стројната ток. Иако зголемениот стројен ток сам по себе не првенствено предизвикува поголем шум, тој отсликува основни проблеми како качеството на материјалот на жежето и прецизноста на производството. Висококачествените силиконски јалози покажуваат помала специфична губитна на жежето, што води до помали стројни токови. Наспротив, користењето на повеќе материјал на жежето или ниж класен јалез (со повисока губитна на жежето и нижата насытена густина на флуксот) зголемува стројниот ток и исто така може да допринесе - вторично - до повисоки нивоа на шум поради лесна насытеност.

Други фактори кои влијаат на општиот шум на трансформаторот вклучуваат мерки за демпфирање на вибрациите, степенот на стегнување на жежето и дали дизајнот на жежето индуцира механички резонанс. Меѓутоа, овие влијаат на општата акустичка перформанца на трансформаторот - не специфично на разликата во шумот при празна и полна натовареност.

Забелешка: Ако трансформаторот испушта необично жесток или непријатен звук при празна натовареност, веројатно тоа указува на насытеност на жежето. Во такви случаи, проверете дали напоните на двата вторични виткања од 12 В се исти. Ако не се уравновешени, виткањата треба да се демонтираат и да се преплетат за да се осигура истиот број на виткања.

Дополнително, кога се мери токот преку резисторот Rs, ако формата на токот покажува превишена врв наместо гладко пирамидално зголемување, тоа сугерира дека виткањето од 12 В потребува неколку дополнителни виткања.

Ако преплетањето на трансформаторот е нереално, алтернатива е да се намали леко отпорот на R_L за да се зголеми фреквенцијата на осцилацијата до околу 5 кХц (забелешка: веројатно е грешка во оригиналот - треба да е кХц, а не Хц). Оваа регулирачка мера има минимален влијание на повеќето оптоварувања, но не е прифатлива за уреди кои се осетливи на фреквенцијата (на пример, одредени аналозни часовници).

За да се поедностави колата и да се намали цената, овој дизајн на настан за снабдување со стрuja не вклучува регулатор на напон; затоа, излезниот напон се намалува како што напонот на батеријата се намалува.

Измерени перформанси на прототипот:

• Максимална ефикасност: 94%

• Излезен напон: леко помал од целниот 230 ВAC, но добар се подговара со стандардниот номинален излезен напон на Кина од 220 ВAC.

За да се постигне вистински излезен напон од 230 ВAC од входен напон од 13 VDC, може да се направи:

• Зголемете односот на виткања (вторично-првично) на трансформаторот, или

• Го заменете со трансформатор со 230 В вторично и 11 В првично.