ความรู้เรื่องหม้อแปลง

Transformer เป็นอุปกรณ์ที่ใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าในการแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับส่วนประกอบหลัก ได้แก่ ขดลวดปฐมภูมิ ขดลวดทุติยภูมิ และแกนเหล็ก

ในวิชาชีพด้านอิเล็กทรอนิกส์ คุณมักจะเห็นเงาของหม้อแปลง ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ในแหล่งจ่ายไฟเป็นแรงดันไฟฟ้าในการแปลง การแยก

กล่าวโดยย่อ อัตราส่วนแรงดันไฟฟ้าของขดลวดหลักและขดลวดทุติยภูมิจะเท่ากับอัตราส่วนรอบของขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิดังนั้น หากคุณต้องการจ่ายแรงดันที่แตกต่างกัน คุณสามารถเปลี่ยนอัตราส่วนรอบของขดลวดได้

ตามความถี่การทำงานที่แตกต่างกันของหม้อแปลง โดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นหม้อแปลงความถี่ต่ำและหม้อแปลงความถี่สูงตัวอย่างเช่น ในชีวิตประจำวัน ความถี่ของความถี่พลังงานไฟฟ้ากระแสสลับคือ 50Hzเราเรียกหม้อแปลงที่ทำงานที่ความถี่นี้ว่า หม้อแปลงความถี่ต่ำความถี่ในการทำงานของหม้อแปลงความถี่สูงสามารถเข้าถึงหลายสิบ kHz ถึงหลายร้อย kHz

ปริมาตรของหม้อแปลงความถี่สูงมีขนาดเล็กกว่าของหม้อแปลงความถี่ต่ำที่มีกำลังขับเท่ากัน

หม้อแปลงเป็นส่วนประกอบที่ค่อนข้างใหญ่ในวงจรไฟฟ้าหากคุณต้องการลดระดับเสียงให้เล็กลงในขณะที่มั่นใจถึงกำลังขับ คุณต้องใช้หม้อแปลงความถี่สูงดังนั้นจึงใช้หม้อแปลงความถี่สูงในการเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟ

หลักการทำงานของหม้อแปลงความถี่สูงและหม้อแปลงความถี่ต่ำนั้นเหมือนกัน ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างไรก็ตามในแง่ของวัสดุ "แกน" ใช้วัสดุที่แตกต่างกัน

แกนเหล็กของหม้อแปลงความถี่ต่ำโดยทั่วไปจะซ้อนด้วยแผ่นเหล็กซิลิกอนจำนวนมาก ในขณะที่แกนเหล็กของหม้อแปลงความถี่สูงประกอบด้วยวัสดุแม่เหล็กความถี่สูง (เช่น เฟอร์ไรต์)(ดังนั้นแกนเหล็กของหม้อแปลงความถี่สูงจึงเรียกว่าแกนแม่เหล็ก)

ในวงจรแหล่งจ่ายไฟแรงดันคงที่ DC หม้อแปลงความถี่ต่ำจะส่งสัญญาณคลื่นไซน์

ในวงจรสวิตชิ่งพาวเวอร์ซัพพลาย หม้อแปลงความถี่สูงจะส่งสัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยมพัลส์ความถี่สูง

ที่กำลังไฟพิกัด อัตราส่วนระหว่างกำลังขับและกำลังไฟฟ้าเข้าของหม้อแปลงเรียกว่า ประสิทธิภาพของหม้อแปลงเมื่อกำลังขับของหม้อแปลงเท่ากับกำลังไฟฟ้าเข้า ประสิทธิภาพคือ 100%ในความเป็นจริงไม่มีหม้อแปลงดังกล่าว เนื่องจากมีการสูญเสียทองแดงและการสูญเสียเหล็กอยู่ หม้อแปลงจะมีการสูญเสียบางอย่าง

การสูญเสียทองแดงคืออะไร?

เนื่องจากขดลวดของหม้อแปลงมีความต้านทานค่าหนึ่ง เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวด พลังงานส่วนหนึ่งจะกลายเป็นความร้อนเนื่องจากขดลวดหม้อแปลงถูกพันด้วยลวดทองแดง การสูญเสียนี้จึงเรียกว่าการสูญเสียทองแดง

การสูญเสียธาตุเหล็กคืออะไร?

การสูญเสียเหล็กของหม้อแปลงส่วนใหญ่มีสองด้าน: การสูญเสียฮิสเทรีซิสและการสูญเสียกระแสวนการสูญเสียฮิสเทรีซิสหมายถึงว่าเมื่อกระแสสลับผ่านขดลวด จะเกิดเส้นแรงแม่เหล็กเพื่อผ่านแกนเหล็ก และโมเลกุลภายในแกนเหล็กจะถูกันเองเพื่อสร้างความร้อน ซึ่งจะทำให้สูญเสียพลังงานไฟฟ้าไปบางส่วนเนื่องจากเส้นแรงแม่เหล็กผ่านแกนเหล็ก แกนเหล็กจะสร้างกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำด้วยเนื่องจากกระแสหมุนวน จึงเรียกอีกอย่างว่ากระแสไหลวน และการสูญเสียกระแสวนจะใช้พลังงานไฟฟ้าบางส่วนด้วย