Transformatör, alternatif akımı elektromanyetik indüksiyon prensibiyle dönüştüren bir cihazdır. Başlıca bileşenleri arasında birincil bobin, ikincil bobin ve demir çekirdek bulunur.
Elektronik sektöründe transformatörün izine sıkça rastlanır; en yaygın kullanım alanı güç kaynaklarında voltaj dönüştürme ve izolasyondur.
Özetle, birincil ve ikincil bobinlerin gerilim oranı, birincil ve ikincil bobinlerin sarım oranına eşittir. Bu nedenle, farklı gerilimler elde etmek istiyorsanız, bobinlerin sarım oranını değiştirebilirsiniz.
Transformatörlerin farklı çalışma frekanslarına göre, genel olarak düşük frekanslı transformatörler ve yüksek frekanslı transformatörler olarak ikiye ayrılabilirler. Örneğin, günlük hayatta güç frekansı alternatif akımının frekansı 50 Hz'dir. Bu frekansta çalışan transformatörlere düşük frekanslı transformatörler diyoruz; yüksek frekanslı transformatörlerin çalışma frekansı ise onlarca kHz'den yüzlerce kHz'e kadar ulaşabilir.
Yüksek frekanslı transformatörün hacmi, aynı çıkış gücüne sahip düşük frekanslı transformatöre göre çok daha küçüktür.
Transformatör, güç devresinde nispeten büyük bir bileşendir. Çıkış gücünü korurken hacmi küçültmek istiyorsanız, yüksek frekanslı bir transformatör kullanmanız gerekir. Bu nedenle, anahtarlamalı güç kaynaklarında yüksek frekanslı transformatörler kullanılır.
Yüksek frekanslı transformatör ve düşük frekanslı transformatörün çalışma prensibi aynıdır; her ikisi de elektromanyetik indüksiyon prensibine dayanır. Ancak malzeme açısından, "çekirdeklerinde" farklı malzemeler kullanılır.
Düşük frekanslı transformatörün demir çekirdeği genellikle birçok silikon çelik levha ile üst üste istiflenirken, yüksek frekanslı transformatörün demir çekirdeği yüksek frekanslı manyetik malzemelerden (örneğin ferrit) oluşur. (Bu nedenle, yüksek frekanslı transformatörün demir çekirdeğine genellikle manyetik çekirdek denir.)
DC stabilizasyonlu voltaj güç kaynağı devresinde, düşük frekanslı transformatör sinüs dalgası sinyalini iletir.
Anahtarlamalı güç kaynağı devresinde, yüksek frekanslı transformatör yüksek frekanslı darbeli kare dalga sinyali iletir.
Nominal güçte, transformatörün çıkış gücü ile giriş gücü arasındaki orana transformatörün verimliliği denir. Transformatörün çıkış gücü giriş gücüne eşit olduğunda verimlilik %100'dür. Aslında böyle bir transformatör mevcut değildir, çünkü bakır kaybı ve demir kaybı vardır, transformatörde belirli kayıplar olacaktır.
Bakır kaybı nedir?
Transformatör bobininin belirli bir direnci olduğundan, akım bobinden geçtiğinde enerjinin bir kısmı ısıya dönüşür. Transformatör bobini bakır tel ile sarıldığı için bu kayba bakır kaybı da denir.
Demir kaybı nedir?
Transformatörün demir kayıpları esas olarak iki yönü içerir: histerezis kaybı ve girdap akımı kaybı; Histerezis kaybı, alternatif akım bobinden geçtiğinde, demir çekirdekten geçen manyetik kuvvet çizgilerinin oluşması ve demir çekirdeğin içindeki moleküllerin birbirine sürtünerek ısı üretmesi ve böylece elektrik enerjisinin bir kısmını tüketmesi anlamına gelir; Manyetik kuvvet çizgileri demir çekirdekten geçtiği için, demir çekirdek ayrıca indüklenmiş akım da üretir. Akım girdaplı olduğu için buna girdap akımı da denir ve girdap akımı kaybı da elektrik enerjisinin bir kısmını tüketir.
Yayın tarihi: 27 Aralık 2022
