Ich zögere immer, wenn ich einen Transformator für eine Gleichstromversorgung dimensioniere, und ich denke, ich überdimensioniere sie manchmal. Meine Verwirrung ergibt sich aus dem Unterschied zwischen Transformator und Gleichspannung.
Wenn ich 10V DC @ 1A benötige, reicht ein 10VA Transformator? Mein Bauchgefühl sagt, ich brauche mehr, also benutze ich einen größeren Transformator, aber wie viel größer muss er sein?
Antworten:
Erstens reichen 10 VA nicht aus, wenn Sie letztendlich 10 V DC bei 1 A Ausgang wünschen. Theoretisch kann der Transformator 10 W abgeben, jedoch nur bei einem Leistungsfaktor von 1. Wenn Sie mit diesem Transformator nur einen Widerstand heizen müssten, wäre seine Spezifikation nur am Rande. Für alles andere ist es nicht genug. Dann wird jeder gute Ingenieur sowieso einen gewissen Spielraum hinzufügen.
Zweitens reichen 15VA oder 20VA nicht aus, um zu wissen, dass der Transformator das kann, was Sie wollen. Sie benötigen einen bestimmten Spannungsausgang, der 10 W liefern muss, nicht irgendeine Kombination aus Spannung und Strom, die 10 W ergibt.
Da Sie anscheinend nach einem Stromleitungstransformator fragen, möchten Sie vermutlich nur eine Vollwellenbrücke, eine Kappe und möglicherweise einen Linearregler am Ausgang anbringen. Die Spitzen der Wechselstromwellenform nach der Vollwellenbrücke müssen einige Volt über der Zielausgangsspannung liegen. Dies gibt Raum für ein Herabhängen bei hoher Last und für den Linearregler, um seine Arbeit zu erledigen. Stellen Sie fest, dass die Vollwellenbrücke unter der vollen 1A-Last um 1,5 Volt und für den Linearregler möglicherweise um 2 V abfällt. Allein hieraus müssen die Wechselstrompeaks mindestens 10 V + 1,5 V + 2 V = 13,5 V betragen. Die Berücksichtigung von Statik unter hoher Last ist schwieriger. Theoretisch steht die Ausgangsspannung des Transformators unter Volllast, ist jedoch häufig nicht für den ungünstigsten Netzspannungseingang spezifiziert. Hier müssen Sie das Transformator-Datenblatt sorgfältig durchsehen. Dann tritt zwischen den Spitzen ein Spannungsabfall auf, wenn der Strom nicht direkt vom Transformator, sondern von der Speicherkappe bezogen wird. Bisher benötigen wir mindestens 13,5 V / sqrt (2) = 9,5 V AC-Sinus, bevor wir den Abfall aufgrund der niedrigen Netzspannung und den Abfall zwischen den Leitungszyklen berücksichtigen. Es hört sich so an, als wäre ein 12-V-Transformator wahrscheinlich das Minimum, vorausgesetzt, die Speicherkappe ist angemessen groß.
Bei einer Netzfrequenz von 60 Hz wird die Speicherkappe mit einer Frequenz von 120 Hz oder alle 8,3 ms aufgeladen. Angenommen, wir haben einen 2-V-Abfall bei vollem Ausgangsstrom von 1A eingeplant. Dies bedeutet, dass die minimale Speicherkappe 1A * 8,3 ms / 2 V = 4,2 mF beträgt. Das ist ziemlich viel, aber machbar. Sie können damit beginnen oder mit einer höheren Spannung beginnen, um mehr Abfall zu ermöglichen, was eine kleinere Kappe ermöglichen würde.
Um eine konkrete Empfehlung abzugeben, wird so etwas wie ein 12-V-1,5-A-Transformator wahrscheinlich mit einer ausreichend großen Speicherkappe funktionieren. Beachten Sie, dass diese Art der Stromversorgung eher ineffizient ist. Die Vollwellenbrücke allein verbraucht etwa 1,5 W und der Linearregler mehr.
Die oben genannten Kompromisse sind gute Gründe, warum Sie keine direkten Stromleitungstransformatoren mit "dummem" Gleichrichter und Linearregler mehr sehen. Selbst in Nordamerika beträgt die Stromleitung nur 60 Hz, sodass der Transformator groß, schwer, teuer und das Ergebnis eher ineffizient ist. Heutzutage wird die Vollwellenbrücke direkt an die Wechselstromleitung angeschlossen und dann bei hoher Frequenz durch einen viel kleineren Transformator geschnitten, um die niedrige Spannung auf der isolierten Seite zu erzeugen. Durch Opto-Feedback zum Chopper kann die endgültige Ausgangsspannung geregelt werden. Dies ist viel effizienter und kann einen kleineren, billigeren, leichteren und effizienteren Transformator verwenden, da dieser mit 100 kHz betrieben wird. Dies ist genau das, was Schaltnetzteile vom Typ Wandwarze tun.
Es ist immer eine gute Praxis, die zu kaufen und zu verwenden, die doppelt so hoch ist wie Ihre Anforderungen.
Zum Beispiel benötigen Sie einen Transformator mit einer Nennspannung von 10 V und 1 A, und Ihre Anwendung oder Ausrüstung verbraucht 1 A Strom, aber das Maximum, das der Transformator bietet. Jetzt erwärmt sich der Transformator erwärmt, wenn er gesättigt wird und mehr Wärme abpumpt, wodurch der Wirkungsgrad des Transformators verringert wird. Kaufen Sie also immer die doppelte Bewertung.
Und noch etwas: Ich weiß nicht, an welchem Ort Sie leben. An meinem Heimatort sind India Transformers verfügbar, wenn die Nennwerte 10 V, 500 mA, 10 V, 1 A, 10 V, 2 A wie dargestellt sind Dies
Nicht in der VA-Bewertung, wenn nur die VA-Bewertung als hart bezeichnet wird, können 20 VA '10 V 2 A 'oder '20 V 1 A' zusammen mit VA wiedergeben, wenn die Spannung ebenfalls als gut bezeichnet wird.
Dann sind gemäß Ihrer Anforderung 10 V, 20 VA in Ordnung.
Hoffe das hilft.
Bei der Dimensionierung eines Transformators für eine Gleichstromlast muss der Wechselstrom des Transformators fast immer größer sein als der Gleichstrom, der der Last zugeführt wird, manchmal sogar erheblich. Wie viel größer ist, hängt von der Topologie des verwendeten Netzteils ab. Eine praktische Anleitung finden Sie hier.