Boş yük koşullarında bir transformatörün neden daha fazla gürültü çıkardığına neden olur?

Bir transformatör boş yük koşullarında çalışırken, genellikle tam yük altında olduğundan daha yüksek gürültü üretir. Bu durumun temel nedeni, ikincil sarım üzerinde herhangi bir yük olmaması durumunda, birincil gerilimin nominal değerinden biraz daha yüksek olmasıdır. Örneğin, nominal gerilim tipik olarak 10 kV iken, gerçek boş yük gerilimi yaklaşık 10.5 kV'ye ulaşabilir.

Bu yükseltilmiş gerilim, çekirdekteki manyetik akış yoğunluğunu (B) artırır. Formül şöyledir:

B = 45 × Et / S
(burada Et, tasarlanmış volt-sarım sayısı, ve S, çekirdek kesit alanı), sabit bir sarım sayısı ile daha yüksek bir boş yük gerilimi, Et'yi artırarak B'nin normal tasarım değerini aşar.

Daha yüksek çekirdek akış yoğunluğu, manyetik daralma ve manyetik histerizis titreşimlerini yoğunlaştırır, bu da doğrudan boş yük işlemi sırasında daha yüksek ses düzeyine yol açar. Bu, artan sesin ana nedenidir.

İkincil bir etki ise boş yük akımının yükselmesidir. Artan boş yük akımı kendisiyle birlikte daha yüksek sesi doğrudan meydana getirmez, ancak çekirdek malzemesinin kalitesi ve üretim hassasiyeti gibi altta yatan sorunları yansıtır. Yüksek kaliteli silikon çelik levhalar, spesifik çekirdek kaybını azaltarak daha küçük boş yük akımları sağlar. Aksi halde, daha fazla çekirdek malzemesi veya daha düşük kaliteli çelik (daha yüksek çekirdek kaybı ve daha düşük doygunluk akış yoğunluğu ile) kullanılması, boş yük akımını artırır ve aynı zamanda daha kolay doyuma neden olur, bu da ikincil olarak daha yüksek gürültü seviyelerine katkıda bulunur.

Transformatör gürültüsünü etkileyen diğer faktörler arasında titreşimi azaltma önlemleri, çekirdeği sıkıştırma sıkılığı ve çekirdek tasarımının mekanik rezonans oluşturup oluşturmaması sayılabilir. Ancak, bu faktörler genel transformatör akustik performansını etkiler—boş yük ile tam yük gürültüsü arasındaki farka özel değil.

Not: Eğer transformatör boş yük koşullarında alışılmadık derecede sert veya hoş olmayan bir ses çıkarıyorsa, muhtemelen bu çekirdek doyumunu gösterir. Bu durumlarda, iki 12 V ikincil sarımın gerilimlerinin eşit olup olmadığını kontrol edin. Eşitlenmemişse, sarımlar çıkarılıp tekrar sarılmalıdır, böylece aynı sarım sayısı sağlanır.

Ayrıca, direnç Rs üzerinden geçen akımı ölçerken, dalgacık formu düz testere dişi yükseliş yerine zirve aşımını gösteriyorsa, 12 V sarımına birkaç tane daha sarım eklenmesi gerektiğini gösterir.

Eğer transformatörü yeniden sarmanın uygulanamaz olduğu durumlarda, alternatif olarak R_L direncini biraz azaltarak osilasyon frekansını yaklaşık 5 kHz'ye (not: orijinalde muhtemelen bir yazım hatası—kHz olmalı, Hz değil) çıkarmak mümkündür. Bu ayar, çoğu yük için minimal etkiye sahip olsa da, frekansa duyarlı cihazlar (örneğin, belirli analog saatler) için uygun değildir.

Devre basitleştirme ve maliyet azaltma amacıyla, bu güç kaynağı tasarımı bir gerilim düzenleyicisi içermez; bu nedenle, pil geriliminin düşmesiyle birlikte çıkış gerilimi de düşer.

Prototipin ölçülen performansı:

• Maksimum verim: 94%

• Çıkış gerilimi: hedef 230 VAC'tan biraz düşük, ancak Çin'in standart nominal çıkış değeri olan 220 VAC ile iyi uyumlu.

13 VDC girişten gerçek 230 VAC çıkış elde etmek için ya:

• Transformatörün (ikincil-birincil) sarım oranı artırılmalı, veya

• Onun yerine, ikincil sarım 230 V ve birincil sarım 11 V olan bir transformatör kullanılmalıdır.