Kaj povzroča, da je transformator pod pogoji brez obremenitve šumnejši?

Ko transformator deluje brez obremenitve, pogosto ustvarja boljši šum kot ob polni obremenitvi. Glavni razlog je, da pri odsotnosti obremenitve na sekundarnem viklinu primarna napetost pogosto ničemer malo višja od nominalne. Na primer, če je imenovana napetost tipično 10 kV, dejanska napetost brez obremenitve lahko doseže približno 10,5 kV.

Ta povišana napetost poveča magnetno tokovno gostoto (B) v jedru. Po formuli:

B = 45 × Et / S
(kjer je Et zasnovana napetost na zavojetje in S presek jedra), pri fiksni številki zavojetij višja napetost brez obremenitve poveča Et, s tem poveča B nad normalno zasnovano vrednostjo.

Višja magnetna tokovna gostota v jedru okrepiva magnetostricijo in magnetno histeretsko vibracijo, kar neposredno povzroča hujši zaznamljiv šum med delovanjem brez obremenitve. To je glavni vzrok za povečan šum.

Drugi učinek je povečanje praznega toka. Čeprav sam po sebi višji prazni tok ne glavno povzroča hujšega šuma, odraža podobne težave, kot so kakovost materiala jedra in natančnost izdelave. Visokokakovostne silikatne jeklene listnine kažejo manj specifičnih izgub v jedru, kar vodi do manjših praznih tokov. Nasprotno, uporaba več materiala jedra ali nižjakog kakovosti jekla (s višjimi izgubami v jedru in nižjo nasititveno tokovno gostoto) poveča prazni tok in tudi lahko doprinese—drugo mesto—k višjemu šumu zaradi lažje nasititve.

Drugi dejavniki, ki vplivajo na skupni šum transformatorja, so ukrepi za utiševanje vibracij, nateg jedra in ali je dizajn jedra povzroča mehansko resonanco. Vendar ti vplivajo na splošno akustično zmogljivost transformatorja, ne pa specifično na razliko med šumom brez obremenitve in pri polni obremenitvi.

Opomba: Če transformator izdaja nenavadno ostrog ali neugodnega zvoka pri delovanju brez obremenitve, to verjetno kaže na nasititev jedra. V takšnih primerih preverite, ali sta napetosti dveh 12 V sekundarnih viklin enaki. Če so neravnotežne, vikline morate odstraniti in ponovno naviti, da zagotovite enake številke zavojetij.

Dodatno, ko merite tok skozi upornik Rs, če oblika signala kaže vrhovni preseg namesto gladkega pilastrega vzpona, to nakazuje, da 12 V viklina potrebuje nekaj dodatnih zavojetij.

Če ponovno navijanje transformatorja ni praktično, alternativa je, da malo zmanjšate upornost R_L, da povečate frekvenco oscilacije na približno 5 kHz (opomba: verjetno je opisna napaka v izvirniku—morali bi biti kHz, ne Hz). Ta prilagoditev ima minimalen vpliv na večino obremenitev, vendar ni primerna za frekvenčno občutljive naprave (npr. določene analogni uri).

Za poenostavitev sheme in zmanjšanje stroškov ta oskrbnik s strmo napetostjo izpušča regulator napetosti; tako se izhodna napetost zmanjša, ko se napetost baterije zmanjša.

Izmerjena zmogljivost prototipa:

• Največja učinkovitost: 94%

• Izhodna napetost: malo nižja od ciljne 230 VAC, vendar se dobro ujema s kitajskim standardnim imenovanim izhodom 220 VAC.

Za dosego resničnega 230 VAC izhoda iz 13 VDC vhoda je mogoče:

• Povečati omerek zavojetij (sekundarno-do-primarno) transformatorja, ali

• Jeg zamenjati s transformatorjem, ki je ocenjen za 230 V sekundarno in 11 V primarno.