Apakah yang menyebabkan transformator menjadi lebih bising dalam keadaan tanpa beban?

Apabila transformator beroperasi dalam keadaan tanpa beban, ia sering menghasilkan bunyi yang lebih keras daripada dalam keadaan penuh beban. Sebab utamanya adalah, dengan tiada beban pada lilitan sekunder, voltan primer cenderung sedikit lebih tinggi daripada nominal. Contohnya, walaupun voltan yang ditetapkan biasanya ialah 10 kV, voltan sebenar tanpa beban mungkin mencapai sekitar 10.5 kV.

Voltan yang meningkat ini menaikkan ketumpatan fluks magnet (B) di dalam inti. Berdasarkan formula:

B = 45 × Et / S
(di mana Et adalah voltan reka bentuk per putaran, dan S adalah luas keratan rentas inti), dengan bilangan putaran tetap, voltan tanpa beban yang lebih tinggi menaikkan Et, seterusnya meningkatkan B melebihi nilai reka bentuk normalnya.

Ketumpatan fluks inti yang lebih tinggi memperkuat magnetostraksi dan getaran histeresis magnet, yang secara langsung menyebabkan bunyi yang lebih kuat semasa operasi tanpa beban. Ini adalah sebab utama peningkatan bunyi.

Efek sekunder adalah peningkatan arus tanpa beban. Walaupun peningkatan arus tanpa beban itu sendiri tidak menjadi sebab utama bunyi yang lebih kuat, ia mencerminkan isu-isu seperti kualiti bahan inti dan ketepatan pembuatan. Lembaran besi silikon berkualiti tinggi menunjukkan kehilangan inti spesifik yang lebih rendah, yang membawa kepada arus tanpa beban yang lebih kecil. Sebaliknya, penggunaan bahan inti yang lebih banyak atau besi kelas rendah (dengan kehilangan inti yang lebih tinggi dan ketumpatan fluks saturasi yang lebih rendah) meningkatkan arus tanpa beban dan juga dapat menyumbang—secara sekunder—kepada tahap bunyi yang lebih tinggi disebabkan oleh penyaturan yang lebih mudah.

Faktor-faktor lain yang mempengaruhi bunyi keseluruhan transformator termasuk langkah-langkah redaman getaran, ketegangan ikatan inti, dan sama ada reka bentuk inti menginduksi resonansi mekanikal. Walau bagaimanapun, faktor-faktor ini mempengaruhi prestasi akustik umum transformator—bukan perbezaan bunyi antara tanpa beban dan penuh beban.

Nota: Jika transformator mengeluarkan bunyi yang sangat keras atau tidak menyenangkan dalam keadaan tanpa beban, ini mungkin menunjukkan penyaturan inti. Dalam kes-kes seperti itu, periksa sama ada voltan kedua-dua lilitan sekunder 12 V adalah sama. Jika mereka tidak seimbang, lilitan tersebut harus dilepas dan dililit semula untuk memastikan bilangan putaran yang sama.

Selain itu, apabila mengukur arus melalui rintangan Rs, jika gelombang menunjukkan overshoot puncak bukannya peningkatan gergaji yang licin, ini menunjukkan bahawa lilitan 12 V memerlukan beberapa putaran tambahan.

Jika melilit semula transformator tidak praktikal, alternatif lain adalah untuk sedikit mengurangkan rintangan R_L untuk menaikkan frekuensi osilasi kepada sekitar 5 kHz (nota: mungkin salah ejaan dalam asal—haruslah kHz, bukan Hz). Penyesuaian ini mempunyai impak minimal terhadap sebahagian besar beban tetapi tidak sesuai untuk peranti yang sensitif terhadap frekuensi (contohnya, jam analog tertentu).

Untuk memudahkan rangkaian dan mengurangkan kos, reka bentuk bekalan kuasa ini tidak termasuk pengatur voltan; oleh itu, voltan keluaran menurun apabila voltan bateri menurun.

Prestasi yang diukur dari prototaip:

• Kesahan maksimum: 94%

• Voltan keluaran: sedikit lebih rendah daripada sasaran 230 VAC, tetapi sejajar dengan standard nominal China iaitu 220 VAC.

Untuk mencapai output 230 VAC yang sebenar dari input 13 VDC, anda boleh:

• Meningkatkan nisbah putaran (sekunder-ke-utama) transformator, atau

• Menggantinya dengan transformator yang diberi kadar untuk 230 V sekunder dan 11 V utama.