Lepší by bylo představit si třeba hodně zjednodušenou situaci, a na ní pochopit podstatu toho problému. Tak si třeba představ transformátor s převodem 1:1, odpor primáru Rp, sekundáru Rs, rozptyl žádný, magnetizační indukčnost Lm. Chování toho trafa vystihuje připojené náhradní schéma. U nezatíženého trafka je napětí na té indukčnosti a na výstupu Um0. Připojená zátěž Rz v sérii s odporem sekundáru Rs je teď paralelně k té indukčnosti, a proto klesne i vstupní impedance transformátoru a začne téct větší proud. Indukčnost Lm se nemění, proud Im trochu klesne, protože UmZ<Um0. Vysleduj to na obrázku.
Až budeš mít tohle v malíčku, potom si přiber rozptylové indukčnosti, jiný poměr závitů, atd. Nějaké nanosekundy tě snad trápit nemusí.
Co sa deje v transformatore?
Moderátor: Moderátoři
- Přílohy
-
Jak-na-trafo.png- (5.74 KiB) Staženo 94 x
Tady se řeší 50ns? To bude trafo k buzení MOSFETů, či co? No, u velkých transformátorů, když do nich uhodí blesk, tak se zase řeší, jak rychle ta elektřina běží přes vinutí, co má hromadu metrů, až se zjistí, že kvůli konečné rychlosti světla se musí izolace mezi sousedníma závitama dimenzovat klidně na celý napětí blesku.
Jinak, když to hrozně moc zjednoduším, představuju si to tak, že u nezatíženýho trafa běží přes primár jen proud, daný jeho indukčností. Vyrábí mg. pole v jádru a to indukuje napětí na sekundáru. Pokud se sekundár zatíží rezistorem, teče jím proud a ten vytváří mg. pole s opačnou polaritou oproti tomu, co vytváří primár. To musí primár vyrovnávat odpovídajícím proudem a chová se tím pádem jako paralelní spojení indukčnosti a odporu. Pokud se sekundár zkratuje, pak se bude primár chovat jako nulová indukčnost, zkrat. U ideálního transformátoru.
Kdyžtak mě opravte, pokud jsem něco napsal blbě.
Jinak, když to hrozně moc zjednoduším, představuju si to tak, že u nezatíženýho trafa běží přes primár jen proud, daný jeho indukčností. Vyrábí mg. pole v jádru a to indukuje napětí na sekundáru. Pokud se sekundár zatíží rezistorem, teče jím proud a ten vytváří mg. pole s opačnou polaritou oproti tomu, co vytváří primár. To musí primár vyrovnávat odpovídajícím proudem a chová se tím pádem jako paralelní spojení indukčnosti a odporu. Pokud se sekundár zkratuje, pak se bude primár chovat jako nulová indukčnost, zkrat. U ideálního transformátoru.
Kdyžtak mě opravte, pokud jsem něco napsal blbě.
Nejsu žádným fóristem, ale když něco negómu, tož, přindu se zeptat. A když se nesnesitelně nudím, nebo když jsu na plech, někdy se může stát, že se i pokusím poradit. Zdraví Jura!
Zkusím popsat svou představu:
Nezatížené trafo - sekundár je odpojen:
Primárem teče nějaký proud I1.
Ten proud vytváří magnetické pole v jádru trafa.
To magnetické pole (konkrétně jeho změna) vytváří napětí na obou vinutích.
Já typicky na primár připojím zdroj napětí.
Ze zdroje teče proud I1 do primáru, ten vytváří mag. pole, to vytváří napětí na primáru.
Pokud by to napětí na primáru bylo menší než napětí zdroje, dá zdroj víc proudu, protože je to zdroj napětí - snaží se udržet na výstupu dané napětí.
Takže to můžu počítat obráceně:
Vím napětí na primáru - dané zdrojem.
Z toho lze spočítat magnetické pole v jádru - je tedy vlastně určeno napětím zdroje.
Z toho lze spočítat proud primárem I1.
Nyní začnu ze sekundáru odebírat proud I2:
Co se stane?
Proud I2 také obíhá kolem jádra, takže by měl k magnetikému poli v jádru něco přidat.
Jenže magnetické pole se změnit nemůže, protože je určeno napětím zdroje - přece jsme výše říkali, že pokud by se mělo mag. pole změnit, změnilo by se napětí na primáru, což zdroj nedovolí - přidá nebo ubere proud, aby změnu mag. pole vyrušil.
Takže víme, že proud I2 nemůže žádné mag. pole vytvořit.
Místo toho se změní proud I1, tak aby kolem jádra kroužil pořád stejný proud.
Pokud bude převodní poměr 1:1, proud I1 se jednoduše zvedne o I2.
Pokud bude převodní poměr 2:1, zvedne se I1 jen o polovinu I2, protože je kolem jádra obtočený vícekrát a vytváří 2x větší pole.
Takže závěr:
Proud sekundárem se okamžitě promítne i na primáru.
Celé je to zjednodušené, protože v praxi jsou tam ještě nějaké odpory vinutí a rozptylové indukčnosti (viz náhradní schéma od Bernarda), takže pak se vlastně napětí na indukčnostech liší od napětí zdroje a je to celé složitější.
PS.: Je to vlastně totéž, co psal jura80, jen jsem to chtěl trochu víc rozepsat.
Nezatížené trafo - sekundár je odpojen:
Primárem teče nějaký proud I1.
Ten proud vytváří magnetické pole v jádru trafa.
To magnetické pole (konkrétně jeho změna) vytváří napětí na obou vinutích.
Já typicky na primár připojím zdroj napětí.
Ze zdroje teče proud I1 do primáru, ten vytváří mag. pole, to vytváří napětí na primáru.
Pokud by to napětí na primáru bylo menší než napětí zdroje, dá zdroj víc proudu, protože je to zdroj napětí - snaží se udržet na výstupu dané napětí.
Takže to můžu počítat obráceně:
Vím napětí na primáru - dané zdrojem.
Z toho lze spočítat magnetické pole v jádru - je tedy vlastně určeno napětím zdroje.
Z toho lze spočítat proud primárem I1.
Nyní začnu ze sekundáru odebírat proud I2:
Co se stane?
Proud I2 také obíhá kolem jádra, takže by měl k magnetikému poli v jádru něco přidat.
Jenže magnetické pole se změnit nemůže, protože je určeno napětím zdroje - přece jsme výše říkali, že pokud by se mělo mag. pole změnit, změnilo by se napětí na primáru, což zdroj nedovolí - přidá nebo ubere proud, aby změnu mag. pole vyrušil.
Takže víme, že proud I2 nemůže žádné mag. pole vytvořit.
Místo toho se změní proud I1, tak aby kolem jádra kroužil pořád stejný proud.
Pokud bude převodní poměr 1:1, proud I1 se jednoduše zvedne o I2.
Pokud bude převodní poměr 2:1, zvedne se I1 jen o polovinu I2, protože je kolem jádra obtočený vícekrát a vytváří 2x větší pole.
Takže závěr:
Proud sekundárem se okamžitě promítne i na primáru.
Celé je to zjednodušené, protože v praxi jsou tam ještě nějaké odpory vinutí a rozptylové indukčnosti (viz náhradní schéma od Bernarda), takže pak se vlastně napětí na indukčnostech liší od napětí zdroje a je to celé složitější.
PS.: Je to vlastně totéž, co psal jura80, jen jsem to chtěl trochu víc rozepsat.
Dakujem za podrobnejsie vysvetlenie...Ale myslim,ze to jadro ma tiez urcity odpor,takze EMF zo sekundaru potrebuje urcity cas aby sa do dostalo spet k primaru...Nemyslim ze je to hned... Ja si to viem predstavit cez sipky...Modre sipky je EMF z primaru do sekundaru...Zelene sipky EMF spet su pvosobiace proti a vracaju sa spet k primaru... (Lenzov zakon)Ved aj v prirode sa nedeje vsetko hned,ale ako sa hovori,ze vsetko ma svoj cas.
A este co mi bolo zvlastne na tom bolo,ze ked som zoskratoval cievku sekundaru,teda pretazil,tak prikon poklesol aj viac ako o polovicu a to zaznamenal ampermeter ked rucika ukazovala mensi prud...Ale ak bola pripojena zataz k sekundaru asi 2W,tak prikon sa opet zvecsil...A rucicka ampermetra ukazovala vecsi prud.
Tak mám zase chvilku volno, takže taky trochu přicmrndnu (i když, doufám, že se vyjádří i někdo fundovanější než já).
1. Neznám přesnou odpověď. Každopádně, jádra se běžně dělají pro různý kmitočtový rozsahy, u železa je to třeba kvůli vířivým proudům. A u jiných to asi bude změnou permeability s kmitočtem, změnou ztrát a pod.
2. Ideální by bylo, kdyby jsi sem dal schéma, parametry jádra, počty závitů a podobně. Je taky potřeba si uvědomit, že transformátor pracuje v interakci s okolními obvody.
3. Tohle může být i tím, že se ten železný drát stane součástí magnetickýho obvodu, má podstatně vyšší permeabilitu než třeba měď. A pokud je na primáru hodně malá indukčnost a nízký kmitočet, nebo se jádro přesprříliš sytí a podobně, může to mít vliv.
4. Na to se dá vymýšlet spousta šílených teorií. Asi by to fakt chtělo vidět to zapojení a taky mech. provedení.
1. Neznám přesnou odpověď. Každopádně, jádra se běžně dělají pro různý kmitočtový rozsahy, u železa je to třeba kvůli vířivým proudům. A u jiných to asi bude změnou permeability s kmitočtem, změnou ztrát a pod.
2. Ideální by bylo, kdyby jsi sem dal schéma, parametry jádra, počty závitů a podobně. Je taky potřeba si uvědomit, že transformátor pracuje v interakci s okolními obvody.
3. Tohle může být i tím, že se ten železný drát stane součástí magnetickýho obvodu, má podstatně vyšší permeabilitu než třeba měď. A pokud je na primáru hodně malá indukčnost a nízký kmitočet, nebo se jádro přesprříliš sytí a podobně, může to mít vliv.
4. Na to se dá vymýšlet spousta šílených teorií. Asi by to fakt chtělo vidět to zapojení a taky mech. provedení.
Nejsu žádným fóristem, ale když něco negómu, tož, přindu se zeptat. A když se nesnesitelně nudím, nebo když jsu na plech, někdy se může stát, že se i pokusím poradit. Zdraví Jura!
Zaujimave...Ja len som vecsinou,co som prechadzal rvozne stranky,tak tam tvrdili,ze cim ma drot mensi odpor,tak ziskame viac energie.A cim je odpor vecsi,tak zase naopak menej energie...Tak preto mi to bolo cudne s tym zeleznym drvotom... Pocet zavitov je rovnaky na oboch stranach aj na vstupe aj na vystupe...20 zavitov a jadro je z starsieho tv na vn a je feritove,take dve ucka po rozdeleni(ten televizor sa volal tusim CAPPELLA)...Taketo jadro som pouzil preto,lebo je lahko rozoberatelne a lahko mozno previjat cievky...Tak so schemov bude problem,len ak by som ju tu nakreslil cez nejaky kresliaci program,lebo cez kameru to asi nebude moc kvalitne...Ale na na riadenie impulzov je 555 cmos a ten budi driver(dvojica tranzistorov npn,pnp)...A z tohto driveru je budeny FET IRF 540,IRF630...Skusal som rvozne tipy. 
Těch vlivů může být hrozně moc, stejně jako hrozně moc interakcí všeho se vším. Kdo chce, může si myslet co chce, každopádně, chlápek co se dotazoval, měl by všechno upřesnit, uvést, o co přesně jde, jak má co zapojený. Prostě, mít konkrétní dotaz na konkrétní věc. A pak budou informace, ze kterých se dá vycházet. A bude tady spousta těch, co budou ochotní, a nejen to, taky schopní (jak jsem si všimnul) poradit. Jinak je to (opět) ztráta času.
Takže, hele, dotazovateli, dotazuj se, ale tak, aby bylo jasno, nad čím vlastně přemýšlíš.
Takže, hele, dotazovateli, dotazuj se, ale tak, aby bylo jasno, nad čím vlastně přemýšlíš.
Nejsu žádným fóristem, ale když něco negómu, tož, přindu se zeptat. A když se nesnesitelně nudím, nebo když jsu na plech, někdy se může stát, že se i pokusím poradit. Zdraví Jura!
-
miroslavkovar
- Příspěvky: 81
- Registrován: 10 bře 2012, 00:00
Z teorie kolem transformátoru jde udělat věda. Především je třeba říci, že transformátor je schopen transformovat pouze změny proudu, tedy proud střídavý. Pokud se na primáru budí trafo jak stejnosměrnou, tak střídavou složkou napětí, musí mít mezeru, aby se nepřesytil. Připojením střídavého napětí na primár se v jádru vytváří magnetické pole, které je dáno magnetickou indukcí. Každý magneticky měkký materiál "snese" jen určitou indukci, pak se přesytí a transformátor "netransformuje". Indukce je úměrná permeabilitě (magnetické vlastnosti jádra), počtu primárních závitů a připojenému napětí. Pokud by trafo nemělo ztráty, byl by magnetizační proud pouze jalový, tedy oproti napětí posunutý o 90°. Tento proud indukuje v sekundáru napětí, které je úměrné napětí primárnímu a převodovému poměru trafa. Pokud se sekundár zatíží ohmickou zátěží, působí sekundární proud proti magnetickému poli primáru a proud primáru se úměrně zvedne. Pozor ale, tento proud je ve fázi s napětím primáru. Magnetizační proud primáru se u ideálního trafa nezmění, u reálného jen nepatrně. Celková indukce se v jádru také nezmění! Lze tedy říci, že primárem jde proud, který se skládá (vektorový součet) z magnetizačního proudu a proudu, který je úměrný zátěži sekundáru. Protože je ale magnetizační proud jádra menší než jmenovitý proud trafa, lze vektorový součet zanedbat a pro dimenzování průměru drátu počítat pouze se jmenovitým proudem primáru. U velmi malých traf již toto zjednodušení dělat nelze. Dále je třeba si uvědomit, že trafo je schopno transformovat jakoukoliv zátěž do primáru, tedy i kapacitní, i induktivní. Při návrhu transformátorů se největší chyba dělá při použití usměrňovače na sekundáru s kapacitním vstupem. Tím, že v tomto zapojení je úhel otevření diod velmi malý, je skutečná efektivní hodnota proudu jak sekundárního, tak primárního velmi odlišná od hodnoty, kterou měříme běžnými měřidly. Pokud bychom vzali měřidlo měřící skutečnou efektivní hodnotu proudu (TRUE RMS, to je hodnota, která nám vytváří teplo - ohřívá drát vinutí), zjistíme, že chyba může být i více než 50%. Takže pánové elektronici, pozor na to při dimenzování průměru drátů. Pokud bude zájem, můžeme ve "vědě" příště pokračovat.
miroslavkovar píše:Tím, že v tomto zapojení je úhel otevření diod velmi malý, je skutečná efektivní hodnota proudu jak sekundárního, tak primárního velmi odlišná od hodnoty, kterou měříme běžnými měřidly. Pokud bychom vzali měřidlo měřící skutečnou efektivní hodnotu proudu (TRUE RMS, to je hodnota, která nám vytváří teplo - ohřívá drát vinutí), zjistíme, že chyba může být i více než 50%. Takže pánové elektronici, pozor na to při dimenzování průměru drátů.
Běžně je ten proud ve špičkách asi šestinásobkem středního proudu. U dimenzování diod to tolik nebolí, u dimenzování drátů a případně ochranných rezistorů už je to zajímavější.
Nejsu žádným fóristem, ale když něco negómu, tož, přindu se zeptat. A když se nesnesitelně nudím, nebo když jsu na plech, někdy se může stát, že se i pokusím poradit. Zdraví Jura!