Как рассчитать максимальную нагрузку на трансформатор переменного/переменного тока с отводом от средней точки для биполярного линейного источника питания с двухполупериодным выпрямлением?

У меня есть понижающий трансформатор переменного тока в переменный на 24 В, который имеет три провода на вторичной обмотке. Я назову вторичные выводы X, Y и C, где C — центральный отвод. С цифровым мультиметром напряжение между X и Y составляет около 24 В переменного тока (на самом деле немного выше), а напряжение между X и C составляет 12 В переменного тока, а напряжение между Y и C составляет 12 В переменного тока. Производитель оценивает трансформатор как 24 В, 10 ампер.

На мгновение отложим в сторону коэффициенты безопасности, накладные расходы и типы нагрузки (для ясности):

1. Если бы мы проигнорировали вторичный провод C и подключили нагрузку переменного тока к X и Y, мы могли бы получить максимальную нагрузку на трансформатор в 10 ампер при 24 вольтах, что составляет 240 Вт. Правильный?

2. Допустим, у нас есть нагрузка переменного тока, рассчитанная на работу при напряжении 12 вольт. Мы должны быть в состоянии подать максимум 10 ампер при нагрузке 12 вольт от X до C, в то же время, когда мы используем максимальную нагрузку 10 ампер при 12 вольт от Y до C. Другими словами, теперь мы можем запитать 20 ампер при нагрузке 12 вольт, потому что уменьшение напряжения вдвое увеличивает мощность в два раза, а мощность (240 Вт) остается постоянной. Это верно? Это при условии, что мы ставим не более 10 ампер на каждый 12-вольтовый набор. т.е. две сбалансированные нагрузки 10 А, 12 В переменного тока.

3. Теперь предположим, что у нас есть двухполупериодный мостовой выпрямитель на вторичных обмотках X и Y, и мы используем центральный отвод C в качестве заземления цепи. Мы пропускаем оба выхода + и - выпрямителя через сглаживающие колпачки и через регулятор напряжения 7912 (7812 на положительной шине). Теперь у нас есть три соединения; земля (которая является центральным отводом), шина +12 (относительно земли) и шина -12 вольт (относительно земли). Можем ли мы подключить нагрузку постоянного тока 12 вольт, 10 ампер от положительной шины к земле, в то же время, когда мы подключаем другую нагрузку 10 ампер, 12 вольт от земли к отрицательной шине? Для общей нагрузки 20 ампер при 12 вольт постоянного тока? Помните, что этот вопрос касается рейтинга трансформатора переменного тока в переменный при использовании в этом контексте.

4. А теперь к вопросу о заголовке. Допустим, у нас та же установка, что и в вопросе №3. Но вместо того, чтобы иметь идеально сбалансированные нагрузки, предположим, что нам действительно нужна только отрицательная шина для операционных усилителей, и на отрицательной шине не будет большой нагрузки. Мы по-прежнему ограничены 10 амперами при 12 вольтах от положительной шины до земли? Или использование двухполупериодного выпрямления позволяет нам «одолжить» запасную силу тока от отрицательной шины к земле (которая не нужна) и вместо этого использовать ее на положительной шине? Например, можем ли мы иметь 12 ампер при 12 вольтах от плюса к земле и 8 ампер при 12 вольт от минуса к земле? Можем ли мы иметь 18 ампер при 12 вольтах от плюса к земле и 2 ампера при 12 вольт от минуса к земле?

Или, другими словами, если трансформатор рассчитан на 24 вольта при 10 амперах, можете ли вы использовать любую комбинацию нагрузки на положительной и отрицательной шине (в сценарии биполярного двухполупериодного выпрямителя), если общая не превышает 20 ампер при 12 вольт?

Для целей этого вопроса предположим, что «максимальная нагрузка» на трансформатор означает либо точку, в которой должен перегореть предохранитель (если предохранители подобраны правильно), и/или точку, в которой трансформатор может быть поврежден, стать опасным, или работать неправильно из-за перегрузки или несбалансированной нагрузки.