مبدل ها: آشنایی فنی و کاربردها

نمایش تمام تامین کنندگان ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها یا مبدل ها، دستگاه های الکتریکی هستند که برای انتقال انرژی از یک مدار به مدار دیگر توسط القای الکترومغناطیسی طراحی شده اند. کویل ها توسط محیطی مانند هوا، آب یا فلز از هم جدا می شوند. سیم پیچ اولیه معمولاً به منبع تغذیه جریان متناوب (AC) متصل می شود. هنگامی که ولتاژ به سیم پیچ اولیه اعمال می شود، یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد می کند و ولتاژی را در سیم پیچ دوم القا می کند.

اگر هر دو سیم پیچ دارای مقدار مساوی سیم پیچ باشند، ولتاژ القایی برابر خواهد بود. اغلب سیم پیچ ثانویه سیم پیچ کمتری نسبت به سیم پیچ اولیه دارد و بنابراین ولتاژ القایی کاهش می یابد. به همین دلیل، ترانسفورماتورها اغلب برای انتقال ولتاژ بالا به مدار ولتاژ پایین استفاده می شوند. برعکس، اگر ولتاژ به سیم پیچ ثانویه اعمال شود، با القاء به ولتاژ سیم پیچ اولیه افزایش می یابد.

ترانسفورماتورها دستگاه های بسیار رایجی هستند که در بسیاری از کاربردها استفاده می شوند، در درجه اول موارد زیر:

• توزیع گسترده برق در شبکه برق

• توزیع برق و تطبیق ولتاژ برای توزیع برق به ساختمان ها

• ارائه ولتاژهای پایین برای کنترل ماشین

در حالی که ترانسفورماتورها اغلب برای توزیع توان استفاده می شوند، آنها همچنین می توانند در کاربردهای صوتی و فرکانس رادیویی (RF) برای تطبیق امپدانس استفاده شوند.

چه مشخصات فنی مهمی دارند؟

انواع مختلف 

ترانسفورماتورهای قدرت معمولاً از ولتاژهای نسبتاً بالایی استفاده می کنند و ممکن است به بزرگی یک ترانسفورماتور پست یا به کوچکی یک قطعه الکترونیکی باشند

ترانسفورماتورهای RF و سیگنال اطلاعات را از یک مدار به مدار دیگر منتقل می کنند. این دستگاه ها عموما از ولتاژ پایین استفاده می کنند. انواع خاص عبارتند از:

• ترانسفورماتورهای صوتی معمولاً برای انتقال صدا و داده استفاده می شوند و در فرکانس های بین 300 هرتز تا 20 کیلوهرتز کار می کنند. ترانسفورماتورهای دیجیتال در کاربردهای صوتی برای جداسازی سیگنال و تطبیق امپدانس استفاده می شوند.

• ترانسفورماتورهای حس جریان جریان را شناسایی و اندازه گیری می کنند. برخی از این محصولات برای اندازه‌گیری دقیق جریان در کاربردهای ابزار دقیق طراحی شده‌اند، در حالی که برخی دیگر در برنامه‌های مبدل قدرت سوئیچ استفاده می‌شوند.

• ترانسفورماتورهای فرکانس رادیویی (RF) برای تطبیق امپدانس در طیف فرکانس رادیویی /  مایکروویو استفاده می شوند.

• ترانسفورماتورهای مخابراتی برای جداسازی سیگنال در برنامه های مخابراتی استفاده می شوند که معمولاً به پهنای باند بالا و سوئیچینگ سریع نیاز دارند.

• ترانسفورماتورهای یکسو کننده جریان یا ولتاژ DC تولید می کنند و برای راه اندازی دیودها یا تریستورها استفاده می شوند.

قدرت مبدل ها

قدرت یک مشخصات مهم در هنگام انتخاب ترانسفورماتور است و با ولت آمپر (VA) اندازه گیری می شود. امتیاز توان با ضرب کل بار جریان مدار در ولتاژ ثانویه مدار محاسبه می شود، به این صورت که:

ولت آمپر (VA) = جریان کل (A) x ولتاژ (V)

هنگامی که به طور دقیق محاسبه می شود، امتیاز توان یک آستانه مناسب را در هنگام برخورد با بارهای مقاومتی نشان می دهد. با این حال، هنگام انتخاب یک ترانسفورماتور برای استفاده با یک موتور برقی یا موتور بزرگ، بارهای هجومی یا بارهای لحظه ای بالا که هنگام راه اندازی ایجاد می شوند، باید در نظر گرفته شوند. برای شیرهای برقی، توان محاسبه شده ممکن است 16 VA باشد، در حالی که جریان هجومی ممکن است آن سطح را تا 27 VA افزایش دهد. یک ترانسفورماتور کنترل معمولی برای کنترل موثر این جریان های بالا، یا با تغییر چرخه کار یا با استفاده از فیوزهای "آهسته" طراحی شده است.

استانداردها و گواهینامه ها

دستورالعمل محدودیت مواد خطرناک ، که به نام RoHS  نیز شناخته می شود ، و دستورالعمل زباله های الکتریکی و الکترونیکی (WEEE) دو قانون مرتبط با هم هستند که توسط اتحادیه اروپا در سال 2003 تصویب شد. RoHS و WEEE هر دو برای محدود کردن زباله های با تکنولوژی بالا تصویب شدند. و برای بهبود ایمنی زباله های موجود.

اگرچه RoHS اغلب به عنوان یک دستورالعمل "بدون سرب" نامیده می شود، اما در واقع استفاده از سرب و پنج ماده شیمیایی خطرناک دیگر را محدود می کند: جیوه، کادمیوم، کروم شش ظرفیتی، بی فنیل های پلی برومینه و دی فنیل اتر پلی برومینه. در حالی که هیچ آرم یا علامت استاندارد RoHS وجود ندارد، یک اثر معمولی در زیر نشان داده شده است.

دستورالعمل WEEE اهدافی را برای بازیافت و بازیابی کلیه کالاهای الکتریکی و الکترونیکی به منظور کاهش ضایعات تعیین می کند. این دستورالعمل بر تولید کنندگان تجهیزات تکیه دارد تا فرصت های معقولی را برای بازیافت کالاهای خود فراهم کنند. علامت استاندارد WEEE یک سطل زباله است که با علامت "X" بالای یک خط سیاه ضخیم مطابق شکل زیر ضربدری شده است.

استانداردها

ترانسفورماتورها ممکن است بر اساس استانداردهای منتشر شده توسط آژانس ها و سازمان های استاندارد مختلف طراحی و ساخته شوند. استانداردهای رایج ترانسفورماتور عبارتند از:

• IEC 60076

• ANSI / IEEE C57.12.00-2010

• IEEE 259

• IEEE 1276

 منبع: globalspec.com