Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать трансформатор своими руками

Как сделать трансформатор своими руками?

Несмотря на многообразие электрооборудования на рынке, далеко не во всех ситуациях можно найти подходящий преобразовательный агрегат для решения конкретной задачи. Поэтому многие обыватели пытаются изготовить трансформатор своими руками для получения определенных параметров работы. Стоит отметить, что намотать трансформатор может каждый, даже без специализированного оборудования и особых навыков, но этот процесс довольно трудоемкий и кропотливый. Поэтому изначально вам придется определиться с типом и характеристиками прибора.

Как самостоятельно собрать трансформатор

Разработка эффективной схемы источника питания – довольно сложная задача. Те, кто уже работал с цепями импульсного источника питания, легко согласятся с тем, что конструкция обратноходового трансформатора играет жизненно важную роль в разработке эффективной цепи электропитания. В большинстве случаев эти трансформаторы не доступны в продаже в том же наборе характеристик, который соответствует нашему проекту.

Таким образом, в этом уроке по проектированию трансформаторов мы узнаем, как создать собственный трансформатор в соответствии с требованиями нашей схемы. Обратите внимание, что этот урок охватывает только теорию, на основе которой позже в другом уроке мы построим импульсную схему на 5 В и 2 A с трансформатором ручной работы, как показано на рисунке выше для практической демонстрации.

Конструкция трансформатора импульсного источника питания имеет различные части трансформатора, которые непосредственно отвечают за его работу. Компоненты, представленные в трансформаторе, описаны ниже, мы узнаем важность каждого компонента и то, как он должен быть выбран для вашей конструкции трансформатора. Эти компоненты в большинстве случаев одинаковы и для других типов трансформаторов.

О способах получения дополнительной энергии

Стандартные правила можно изменить по отношению ко времени и пространству в равной степени. Рассмотрим только возможности получить дополнительную энергию во времени.

  • Первый вариант.

Эффективная работа контура возможна только при соблюдении двух условий. Первое включает сохранение у этого же контура короткого импульса ЭДС. Второе – запаздывающий ток из-за индукции от этого показателя, у вторичного контура. Энергия генерируется так же, как и при обычной работе импульсных трансформаторов.

  • Ещё один вариант.

При некоторых других раскладах появления противо-эдс тоже не происходит. Один из них – отключение вторичной обмотки для 1 и 3 такта, включение – на 2 и 4. Результат – асимметричный вид работы трансформатора, без недостатков ближайших аналогов. КПД можно увеличивать, если повышать число витков во вторичной обмотке.

  • Ещё один из способов.

В 1 и 3 тактах можно уменьшить индуктивность катушки. Это тоже способствует повышению энергии на устройствах. Во 2 и 4 тактах индуктивность увеличивают, чтобы сохранить результат. Для достижения результата владельцам устройств достаточно подключать, либо отключать определённое количество витков на разных этапах работы.

Обычно для нечётных тактов количество витков уменьшают.

  • Есть и ещё один вариант действий. Свой сверхединичный трансформатор просто регулируем в зависимости от конкретных условий.

Расчёт параметров изделия

Перед тем как намотать тороидальный трансформатор в домашних условиях понадобится рассчитать его значения. Для этого нужно знать исходные данные. К ним относят: величину напряжения на выходе, внешний и внутренний диаметр сердечника.

Мощность устройства определяется произведением площадей S и Sо, умноженных на коэффициент: P=1,9* S * Sок.

Площадь поперечного сечения рассчитывается по формуле: S=h*(D-d)/2, где:

  • S- площадь сечения;
  • h- высота конструкции;
  • D- наружный диаметр;
  • d — внутренний диаметр.
Читать еще:  Ручной кромочный станок для мебели и ЛДСП своими руками

Для вычисления площади окна используется формула: Sок=3,14*d2/4.

Количество витков во вторичной обмотке равно произведению W2=U2*50/Sок.

Далее остаётся рассчитать количество витков в первичке. Для этого используется выражение: W1=(Uвх*W2)/Uвых, где Uвх — напряжение на входе, а Uвых — напряжение на выходе устройства.

Такую методику расчёта можно применить почти для любого вида тороидального трансформатора. Но для расчёта некоторых изделий существует своя методика.

Сварочное устройство

Такой тип трансформатора характеризуется большой силой тока на выходе. В качестве вводных параметров используется максимальная сила тока и напряжение. Например, для устройства с величиной сварочного тока 200 ампер и напряжением 50 вольт расчёт происходит следующим образом:

1. Рассчитывается мощность трансформатора: Р = 200 А * 50 В = 1000 Вт.

2. Вычисляется сечение окна: Sок = π * d2/ 4 = 3,14 * 144 / 4 (см2) ≈ 113 см².

3. Площадь поперечного сечения: Sс=h * Н = 2 см * 30 см = 60 см².

4. Мощность сердечника: Рс = 2,76 * 113 * 60 (Вт) ≈ 18712,8 Вт.

5. Количество витков первичной обмотки: W1 = 40 * 220 / 60 = 147 витков.

6. Количество витков для вторичной обмотки: W2 = 42 * 60 / 60 = 42 витка.

7. Площадь провода вторички находится исходя из наибольшего рабочего тока: Sпр = 200 А /(8 А/мм2) ≈ 25 мм².

8. Вычисляется площадь провода первички: S1 = 43 А /(8 А/мм2) ≈ 5,4 мм².

Такой вариант расчёта применим не только для сварочников, но и с успехом может быть использован для других типов. Как видно, никаких трудностей при расчёте возникнуть не должно.

Токовый трансформаторный прибор

Трансформатор тока своими руками сделать несложно, но перед его изготовлением понадобится выполнить расчёт. Такой расчёт отличаетчя от общепринятого в связи с конструктивными особенностями изделия. Начинается он с необходимой величины тока вторички (единица измерения ампер): Iам = Iпер / Iвт, где:

• Iпер — величина тока первичной обмотки, умноженная на число витков в ней;

• Iвт — количество витков во вторичной обмотке.

Для того чтобы разобраться, как правильно выполнить расчёт, проще рассмотреть практический пример самодельного токового устройства. Пусть на выходе токового устройства необходимо получить 4 вольта, а ток ограничить уровнем 5 ампер.

Поэтапно методика вычисления выглядит так:

  1. Берётся ферритовое кольцо, для примера 20×12х6 из 2000hМ.
  2. Мотается 100 витков провода. Эти витки составляют вторичную обмотку, так как первичная — это просто один виток проволоки, пропущенный через феррит.
  3. Значение тока во вторичке будет равно: I/Kтр = 5 / 100 = 0,05 A. где Ктр — коэффициент трансформации трансформатора (отношение количества первичной обмотки к вторичной).
  4. Величина нагрузочного шунта рассчитывается согласно закону Ома: R = U/I. Получается R= 4/0,05 = 80 Ом.

Таким образом можно выполнить расчёт для любых требуемых параметров. Независимо от формы тока на входе, на выходе токового устройства напряжение всегда двухполярное. В качестве шунта вторичной обмотки используется именно сопротивление, а не диод. Если есть необходимость в диоде, то вначале подключается резистор, а затем диод или диодный мост. Во втором случае сопротивление включается в диагональ моста.

Сборка трансформатора увеличивающего

При необходимости узнать, как создать собственноручно трансформатор, воспользуйтесь инструкцией. Для сборки повышающего устройства важно разобрать полностью сердечник. При применении отдельно размещённых пластин, важно определиться с пакетной толщиной, рассчитать листы.

Читать еще:  Токарно-карусельный одностоечный станок модели 1512Ф1

В случае если в процессе включения аппарата будет издаваться шум, то необходимо закрепить имеющийся крепёж максимально плотно. Затем следует проверить прибор на работоспособность. В этих целях он подключается к сети, после чего должно высветиться напряжение, составляющее 12В.

Немаловажно знать, что в процессе включения аппарата, важно оставить его в работающем состоянии на пару часов. При этом трансформатор должен не перегреваться.

Уменьшить помехи от трансформатора выполненного на тороидальном сердечнике — такое очень часто приходится слышать даже от профессиональных разработчиков, а также о неизбежных помехах либо наводках электрической сети оказывающих негативное влияние на сигнальные тракты электронной аппаратуры и в частности усилителей мощности. Можно с уверенностью говорить, что вопрос подавления электромагнитных помех волнует не только опытных создателей аудио-оборудования высокой точности воспроизведения звука, но и многочисленную армию простых радиолюбителей. В этой статье будет освещен только один вариант существенно уменьшающий общую составляющую магнитного поля, исходящего от трансформатора за границы своих габаритных размеров. Методов подавления наводок напряжения питания существует довольно много, по некоторым пробежимся совсем коротко только в конце — это так сказать для памяти.

Эффективный способ установки двух торов

Эта идея как уменьшить помехи от трансформатора не нова и была опубликована где-то в сети Интернет. Поэтому все весьма просто — если два идентичных тороидальных трансформатора, рассчитанных на приблизительно одинаковую нагрузку, установить их вертикально большей площадью друг к другу и соединить обмотки так, чтобы образованное каждым трансформатором магнитное поле находилось бы в противофазе к полю другого тора — магнитные поля образованные обоими трансформаторами в немалой степени компенсируют один другого. Вот таким не хитрым способом можно существенно уменьшить степень помех, элементарно изменив немного компоновку силового блока.

Из всего сказанного следует вопрос — где взять два идентичных трансформатора? Бывает и очень часто, для обеспечения питающим напряжением усилителя мощности необходимы два одинаковых трансформатора, это бывает в случае эффективной компоновки элементов внутри корпуса с учетом габаритов, также бывает необходим такой вариант, чтобы развязать между собой каналы и так далее. Также как один из часто практикуемых способов создания блока питания, особенно при конструировании нового аппарата — это использование по одной вторичной обмотки каждого трансформатора, вследствие чего получаем двуполяное напряжение питание для устройства.

Вот на фото ниже показан наглядны пример установки двух торов в моноблоках, мощностью по 150 Вт каждый. Правда это было очень давно.

Проверка подключенных тороидальных трансформаторов на предмет нахождения в противофазе

Для такой проверки необходимо на два транса сразу намотать поверх обмотки несколько проверочных витков провода, в случае правильного соединения первичных обмоток на дополнительной проверочной шине напряжение отсутствует. И для уверенности можно еще проверить другим способом: изменить фазу первичной обмотки одного из двух торов, при этом на дополнительных витках будет присутствовать некое напряжение.

Чтобы уменьшить помехи от трансформатора вот такое конструктивное исполнение позволяет добиться того, даже если нет идеальной симметрии, что магнитные помехи будут в значительной степени уменьшены.

Незначительные мелочи тоже играют важную роль

Исходя из того, что возможно придется иметь дело не симметричными торами не в коим случае нельзя замыкать накоротко «нулевой» виток и всегда на будущее, помнить это правило. Опять же может возникнуть вопрос — как он там вообще появился этот нулевой виток? Такому явлению способствует как правило шпилька крепления пары трансформаторов. Эта шпилька естественно одним концом может касаться шасси и поэтому создается закороченный виток.

Читать еще:  Изготовление и поставка роликов резьбонакатных

Шайбы-изоляторы на одном из концов шпильки крепления трансформаторов

Избежать такого нюанса можно только с помощью разрыва цепи, а именно один конец шпильки изолировать от корпуса через изолятор, например: под гайку шпильки положить шайбу текстолитовую, а на саму шпильку, там где она вставляется в отверстие уголка из алюминия надеть подходящий кембрик.

Сборка повышающего трансформатора

Если вы желаете сделать трансформатор своими руками, тогда мы вам поможем. Чтобы собрать повышающий трансформатор необходимо разобрать сердечник. Если вы используете отдельные пластины, тогда следует определить толщину пакета и необходимо рассчитать О – образные и Ш – образные листы. Если при включении устройства будет слышен шум или дребезг, тогда следует плотнее закрепить крепеж. После этого нужно провести испытание трансформатора. Для этого нужно включить его в сеть и на первичной стороне должно появиться напряжение в 12 В.

Важно знать! После включения устройства его необходимо оставить включенным на несколько часов. Трансформатор не должен перегреваться.

Процедура намотки

Если провод входной или выходной катушки не пригоден для дальнейшей эксплуатации, трансформатор можно перемотать. Для этого подбирается провод с двойной или тройной изоляцией, который необходимо намотать на сердечник.

Операция выполняется в следующем порядке:

  • наматывается провод первичной катушки, после предварительного припаивания входного контакта. Витки наматываются равномерно и плотно;
  • выходной конец провода припаивается в положенном месте;
  • наносится изоляция в несколько слоёв;
  • наматывается вторичная обмотка, с припаиванием входного и выходного концов.

Чтобы устройство работало нормально, провод наматывается равномерно, исключив узлы и перекручивания. Количество витков устанавливают, исходя из проведённого расчёта по характеристикам устройства.

Вторичная обмотка

Рассчитаем диаметр провода вторичной обмотки самодельного трансформатора. Мощность вторичной обмотки примем:

Допустимый ток во вторичной обмотке будет равен:

Из таблицы диаметр в зависимости от тока: диаметр для тока 5,55 А – ближайшее значение в таблице 6,28 ампера. Для такого тока необходим диаметр провода 2 мм.

Берем провод, который мы получили при сматывании старого трансформатора. Наматываем провод вторичной обмотки по такому же принципу, как и первичную обмотку. Провод вторичной обмотки намного жестче, поэтому, чтобы он ровно ложился при намотке, периодически его необходимо осаживать ударами молотка через деревянный брусок, чтобы не повредить изоляцию. У нас получилось 3 слоя вторичной обмотки. Получился готовый намотанный каркас простого трансформатора.

Как стабилизировать электронный трансформатор

Стабилизация происходит с помощью фильтров в виде фильтрующих конденсаторов. Также можно применять обычные проводные стабилизаторы, предназначенные для электронных трансформаторов высокой частоты. Подключаются они через триггеры вторичной обмотки. Можно подсоединять высокочастотный электронный трансформатор. Схема подключения предполагает использование триггеров с вторичной обмоткой. Электронные лампы нагрузки устанавливают на реле, а отрицательное сопротивление увеличивают фильтрами.

Двухполярный БП без усилителя

Сделать блок питания из простейшего электронного трансформатора не так просто, так как нужно определить все его характеристики, на которые следует опираться при выборе конденсаторов, фильтров и диодов. Но, если строго следовать схеме, что-нибудь до получится.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector