Наша сеть партнеров Banwar
Найпростіший розрахунок силового трансформатора дозволяє знайти перетин сердечника, число витків в обмотках і діаметр проводу. Змінна напруга в мережі буває 220 В, рідше 127 В і зовсім рідко 110 В. Для транзисторних схем потрібно постійна напруга 10 - 15 В, в деяких випадках, наприклад для потужних вихідних каскадів підсилювачів НЧ - 25 ÷ 50 В. Для харчування анодних і екранних ланцюгів електронних ламп найчастіше використовують постійну напругу 150 - 300 В, для харчування накальних ланцюгів ламп змінну напругу 6,3 В. Всі напруги, необхідні для будь-якого пристрою, отримують від одного трансформатора, який називають силовим.
Силовий трансформатор виконується на розбірному сталевому сердечнику з ізольованих один від одного тонких Ш-образних, рідше П-подібних пластин, а так само витимі стрічковими сердечниками типу ШЛ і ПЛ (Рис. 1).
Його розміри, а точніше, площа перетину середньої частини сердечника вибираються з урахуванням загальної потужності, яку трансформатор повинен передати з мережі всім своїм споживачам.
Спрощений розрахунок встановлює таку залежність: перетин сердечника S в см², зведена в квадрат, дає загальну потужність трансформатора у Вт.
Наприклад, трансформатор з сердечником, які мають сторони 3 см і 2 см (пластини типу Ш-20, товщина набору 30 мм), тобто з площею перетину сердечника 6 см², може споживати від мережі і "переробляти" потужність 36 Вт. Це спрощений розрахунок дає цілком прийнятні результати. І навпаки, якщо для харчування електричного пристрою потрібна потужність 36 Вт, то витягуючи квадратний корінь з 36, дізнаємося, що перетин сердечника має бути 6 см².
Наприклад, повинен бути зібраний з пластин Ш-20 при товщині набору 30 мм, або з пластин Ш-30 при товщині набору 20 мм, або з пластин Ш-24 при товщині набору 25 мм і так далі.
Перетин сердечника потрібно узгодити з потужністю для того, щоб сталь сердечника не потрапляла в область магнітного насичення. А звідси висновок: перетин завжди можна брати з надлишком, скажімо, замість 6 см² взяти сердечник перетином 8 см² або 10 см². Гірше від цього не буде. А ось взяти сердечник з перетином менше розрахункового вже не можна т. К. Сердечник потрапить в область насичення, а індуктивність його обмоток зменшиться, впаде їх індуктивний опір, збільшаться струми, трансформатор перегріється і вийде з ладу.
У силовому трансформаторі кілька обмоток. По-перше, мережева, що включається в мережу з напругою 220 В, вона ж первинна.
Крім мережевих обмоток, в мережевому трансформаторі може бути кілька вторинних, кожна на свою напругу. У трансформаторі для харчування лампових схем зазвичай дві обмотки - накальная на 6,3 В і підвищує для анодного випрямляча. У трансформаторі для харчування транзисторних схем найчастіше одна обмотка, яка живить один випрямляч. якщо на будь-якої каскад або вузол схеми потрібно подати знижена напруга, то його отримують від того ж випрямляча за допомогою резистором або дільника напруги.
Число витків в обмотках визначається по важливу характеристику трансформатора, яка називається "число витків на вольт", і залежить від перетину сердечника, його матеріалу, від сорту сталі. Для поширених типів стали можна знайти "число витків на вольт", розділивши 50-70 на перетин сердечника в см:
так, якщо взяти сердечник з перетином 6 см², то для нього вийде "число витків на вольт" приблизно 10.
Число витків первинної обмотки трансформатора визначається за формулою:
Це означає, що первинна обмотка на напругу 220 В матиме 2200 витків.
Число витків вторинної обмотки визначається формулою:
Якщо знадобиться вторинна обмотка на 20 В, то в ній буде 240 витків.
Тепер вибираємо намотувальний провід. Для трансформаторів використовують мідний дріт з тонкої емалевої ізоляцією (ПЕЛ або ПЗВ). Діаметр проводу розраховується з міркувань малих втрат енергії в самому трансформаторі і хорошого відведення тепла за формулою:
Якщо взяти занадто тонкий провід, то він, по-перше, буде мати більший опір і виділяти значну теплову потужність.
так, якщо прийняти струм первинної обмотки 0,15 А, то провід потрібно взяти 0,29 мм.