Muuntajatieto

Muuntaja on laite, joka muuntaa vaihtojännitettä sähkömagneettisen induktion periaatteella. Sen pääkomponentteja ovat ensiökäämi, toisiokäämi ja rautasydän.

Elektroniikka-alalla voi usein nähdä muuntajan varjon, yleisintä käytetään virtalähteessä muuntojännitteenä, eristyksenä.

Lyhyesti sanottuna ensiö- ja toisiokäämien jännitesuhde on yhtä suuri kuin ensiö- ja toisiokäämien kierrossuhde. Siksi, jos haluat tuottaa eri jännitteitä, voit muuttaa käämien kierrossuhdetta.

Muuntajien eri toimintataajuuksien mukaan ne voidaan yleensä jakaa matalataajuusmuuntajiin ja korkeataajuusmuuntajiin. Esimerkiksi jokapäiväisessä elämässä tehotaajuusvaihtovirran taajuus on 50 Hz. Tällä taajuudella toimivia muuntajia kutsutaan matalataajuusmuuntajiksi; korkeataajuusmuuntajan toimintataajuus voi olla kymmenistä kHz:stä satoihin kHz:eihin.

Korkeataajuusmuuntajan tilavuus on paljon pienempi kuin saman lähtötehon omaavan matalataajuusmuuntajan

Muuntaja on suhteellisen suuri komponentti virtapiirissä. Jos haluat pienentää äänenvoimakkuutta ja varmistaa samalla lähtötehon, sinun on käytettävä suurtaajuusmuuntajaa. Siksi suurtaajuusmuuntajia käytetään kytkentävirtalähteissä.

Korkeataajuusmuuntajan ja matalataajuusmuuntajan toimintaperiaate on sama, molemmat perustuvat sähkömagneettisen induktion periaatteeseen. Materiaalien osalta niiden "ytimet" ovat kuitenkin erilaisia.

Matalataajuusmuuntajan rautasydän on yleensä pinottu useista piiteräslevyistä, kun taas suurtaajuusmuuntajan rautasydän koostuu suurtaajuusmagneettisista materiaaleista (kuten ferriitistä). (Siksi suurtaajuusmuuntajan rautasydäntä kutsutaan yleensä magneettisydämeksi.)

DC-vakautetussa jännitesyöttöpiirissä matalataajuinen muuntaja lähettää siniaaltosignaalia.

Hakkurivirtalähteen piirissä korkeataajuusmuuntaja lähettää korkeataajuista pulssi-kanttiaaltosignaalia.

Nimellisteholla muuntajan lähtötehon ja ottotehon suhdetta kutsutaan muuntajan hyötysuhteeksi. Kun muuntajan lähtöteho on yhtä suuri kuin ottoteho, hyötysuhde on 100 %. Itse asiassa tällaista muuntajaa ei ole olemassa, koska kupari- ja rautahäviöt ovat olemassa, ja muuntajalla on tiettyjä häviöitä.

Mikä on kuparihäviö?

Koska muuntajan käämillä on tietty resistanssi, osa energiasta muuttuu lämmöksi virran kulkiessa käämin läpi. Koska muuntajan käämi on kiedottu kuparilangalla, tätä häviötä kutsutaan myös kuparihäviöksi.

Mikä on raudan menetys?

Muuntajan rautahäviö koostuu pääasiassa kahdesta näkökohdasta: hystereesihäviöstä ja pyörrevirtahäviöstä. Hystereesihäviö tarkoittaa sitä, että kun vaihtovirta kulkee kelan läpi, rautasydämen läpi syntyy magneettisia voimaviivoja, ja rautasydämen sisällä olevat molekyylit hankautuvat toisiaan vasten lämmön tuottamiseksi, mikä kuluttaa osan sähköenergiasta. Koska magneettinen voimaviiva kulkee rautasydämen läpi, rautasydän tuottaa myös indusoitua virtaa. Koska virta on pyörteistä, sitä kutsutaan myös pyörrevirraksi, ja pyörrevirtahäviö kuluttaa myös jonkin verran sähköenergiaa.