Comment faire des transformateurs abaisseur

Un transformateur abaisseur est un dispositif qui réduit un potentiel CA plus élevé à un potentiel CA inférieur selon son rapport d'enroulement et ses spécifications.

Dans cet article, nous allons discuter de la façon de concevoir et de construire un transformateur abaisseur de base qui est généralement appliqué dans les alimentations fonctionnant sur secteur.

introduction

Cela aidera probablement les amateurs d'électronique à développer et à construire leurs propres transformateurs en fonction de leurs demandes particulières. Dans les pages suivantes, une méthode de mise en page simplifiée est présentée afin de réaliser des transformateurs développés de manière satisfaisante. D'autre part, le processus de conception peut faire l'objet d'une certaine expérimentation.

Les tableaux présentés dans cet article réduisent les calculs courts qui aident le concepteur à trouver la taille appropriée de fil ou même de stratification de noyau. Des données et des calculs exclusivement pertinents sont fournis ici pour garantir que le concepteur n'est absolument pas dérouté par des détails indésirables.

Ici, nous allons spécifiquement discuter des transformateurs qui possède 2 enroulements ou plus de fil de cuivre isolé autour d'un noyau de fer. Ce sont: un enroulement primaire et un ou peut-être plusieurs enroulements secondaires.

Chaque enroulement est isolé électriquement de l'autre, mais il est connecté magnétiquement à l'aide d'un noyau en fer laminé. Les petits transformateurs possèdent une structure de style coquille, c'est-à-dire que les enroulements sont entourés par le noyau comme le montre la figure 1. La puissance fournie par le secondaire est en fait transmise par le primaire, bien qu'à un niveau de tension dépendant du rapport d'enroulement de l'a paire de bobinage.

Interprétation vidéo

Conception de base du transformateur

En tant que phase initiale de la conception d'un transformateur, les évaluations de tension primaire et secondaire et l'ampérage secondaire doivent être clairement exprimées.

Ensuite, déterminez le contenu du noyau à utiliser: emboutissage d'acier ordinaire ou emboutissage orienté grain laminé à froid (CRGO). CRGO présente une plus grande densité de flux admissible et des pertes réduites.

La meilleure section transversale possible du noyau est approximativement attribuée par:

Zone centrale: 1,152 x √ (tension de sortie x courant de sortie) cm2.

En ce qui concerne les transformateurs ayant plusieurs secondaires, la somme du produit volt-ampère de sortie de chaque enroulement doit être considérée.

La quantité de tours sur les enroulements primaire et secondaire est déterminée à l'aide de la formule du rapport de tours par volt comme suit:

Tours par volt = 1 / (4,44 x 10^-4fréquence x surface centrale x densité de flux)

Ici, la fréquence est généralement de 50 Hz pour la source secteur domestique indienne. La densité de flux pourrait être considérée comme d'environ 1,0 Weber / m2. destiné à l'emboutissage d'acier ordinaire et d'environ 1,3 Weber / m². pour l'estampage CRGO.

Calcul de l'enroulement primaire

Le courant dans le bobinage primaire est présenté par la formule:

Courant primaire = somme des volts o / p et o / p ampère divisée par les volts primaires x efficacité

L'efficacité des petits transformateurs peut varier entre 0,8 et 0.§6. Une valeur de 0,87 fonctionne extrêmement bien pour les transformateurs ordinaires.

La taille de fil appropriée doit être déterminée pour l'enroulement. Le diamètre du fil dépend du courant nominal de l'enroulement et également de la densité de courant autorisée du fil.

La densité de courant pourrait atteindre 233 ampères / cm2. dans de petits transformateurs et aussi minime que 155 ampères / cm2. dans les grands.

Données d'enroulement

En règle générale, une valeur de 200 ampères / cm2. peut être envisagée, selon laquelle le tableau n ° 1 est créé. Le nombre de tours dans l'enroulement primaire est présenté par la formule:

Primaire Tours = Tours par Volt x Volts primaires

La pièce consommée par le bobinage est déterminée par la densité d'isolation, la technique de bobinage et le diamètre du fil.

Le tableau n ° 1 fournit les valeurs estimées des tours par cm carré. à travers lequel nous pouvons calculer la surface de la fenêtre consommée par l'enroulement primaire.

Aire d'enroulement primaire = tours / tours primaires par cm2 du tableau n ° 1

Calcul de l'enroulement secondaire

Étant donné que nous avons le courant nominal secondaire supposé, nous sommes en mesure de déterminer la taille du fil pour l'enroulement secondaire simplement en passant par le tableau n ° 1 directement.

La quantité de spires sur le secondaire est calculée de la même manière en ce qui concerne le primaire, mais environ 3% de spires en excès doivent être inclus pour rembourser la chute interne de tension de l'enroulement secondaire du transformateur, lors du chargement. D'où,

Tours secondaires = 1,03 (tours par volt x volts secondaires)

La zone de fenêtre nécessaire pour l'enroulement secondaire est identifiée à partir du tableau n ° 2 comme

Surface de la fenêtre secondaire = Tours secondaires / Tours par cm2. (à partir du tableau n ° 2 ci-dessous)

Calcul de la taille du noyau

La principale mesure de qualification dans la sélection du noyau pourrait être la superficie totale de la fenêtre de l'espace d'enroulement accessible.

Surface totale de la fenêtre = Surface de la fenêtre principale + somme des surfaces de la fenêtre secondaire + espace pour l'ancien et l'isolation.

Un peu d'espace supplémentaire est nécessaire pour soutenir le premier et l'isolation entre les enroulements. La quantité spécifique de surface supplémentaire peut différer, même si 30% pourraient être considérés au départ, bien que cela puisse devoir être personnalisé plus tard.

Dimension de la table de l'estampage du transformateur

Les tailles de noyau parfaites possédant un espace de fenêtre plus important sont généralement déterminées à partir du tableau n ° 2 en tenant compte de l'écart entre la stratification lors de leur empilement (l'élément d'empilement de noyau peut être pris comme 0,9), nous avons maintenant

Aire centrale brute = Aire centrale / 0,9 cm2. En général, un membre central carré est préféré.

Pour cela, la largeur de la languette de lamination est

Largeur de la languette = √ Zone centrale brute (cm2)

Référez-vous maintenant au tableau n ° 2 une fois de plus et comme point final, trouvez la taille de noyau appropriée, ayant une surface de fenêtre adéquate et une valeur proche de la largeur de la langue calculée. Modifiez la hauteur de la pile si nécessaire pour acquérir la section de noyau voulue.

Hauteur de la pile = surface centrale brute / largeur réelle de la languette

La pile ne doit pas être beaucoup sous la largeur de la languette mais devrait plutôt être plus. Cependant, elle ne doit pas être supérieure à 1 1/2 fois la largeur de la languette.

Diagramme d'assemblage de base

Comment assembler le transformateur

L'enroulement se fait sur un gabarit isolant ou une bobine qui s'adapte sur le pilier médian du laminage de l'âme. Le primaire est généralement enroulé en premier, et ensuite c'est le secondaire, en gardant une isolation entre les deux couches de l'enroulement.

Une dernière couche isolante est appliquée sur le dessus de l'enroulement pour les protéger tous des détériorations mécaniques et vibratoires. Chaque fois que des fils fins sont employés, leurs extrémités particulières doivent être soudées à des fils plus lourds afin d'amener les bornes à l'extérieur du premier.

Le laminage est généralement assemblé sur le premier par un laminage alterné inversé dans la configuration. La stratification doit être étroitement liée par un cadre de serrage approprié ou à l'aide d'écrous et de boulons (dans le cas où des trous traversants sont fournis dans l'ensemble de stratification).

Comment appliquer un blindage

Cela peut être une idée judicieuse d'utiliser un blindage électrostatique entre les enroulements primaire et secondaire pour éviter que les interférences électriques ne se déplacent vers le secondaire depuis le primaire.

Le blindage pour les transformateurs abaisseur peut être construit à partir d'une feuille de cuivre qui peut être enroulée entre les deux enroulements pendant un peu plus d'un tour. L'isolation doit être présentée sur toute la feuille et des précautions appropriées doivent être prises afin que les deux extrémités de la feuille ne soient jamais en contact l'une avec l'autre. De plus, un fil pourrait être soudé avec ce champ de blindage et connecté à la ligne de masse du circuit ou à la stratification du transformateur qui peut être serrée avec la ligne de masse du circuit.