Почему я не могу получить мощность трансформатора, как написано на этикетке?

TLDR: я сделал короткое видео об этом, если вам нравится смотреть видео больше, чем читать это. Это здесь: https://youtu.be/51235iFywI4

Проблема довольно проста.

У меня есть (тороидальный) трансформатор с двумя вторичными обмотками (полностью независимыми), каждая из которых дает 12 В 10 А, как написано на этикетке трансформатора. На самом деле, я не могу даже приблизиться к этому.

Для проверки я собрал простейшую схему. Один выход этого трансформатора идет на мостовой выпрямитель (номинальный ток 15 А), затем на амперметр, затем на фильтрующий конденсатор на 2 мФ (это 2 мФ, как и на 2000 мкФ), а затем он подключается к устройству с переменной нагрузкой, которое я сделано ранее (внутри этого устройства только силовые резисторы и один силовой транзистор, так что само устройство чисто резистивная нагрузка; ни конденсаторов, ни катушек; хотя в постоянном токе я думаю, это не должно иметь значения.)

Изначально без нагрузки у меня около 15В (что нормально). Чем больше ток я потребляю, тем больше падает напряжение, и оно становится ниже ожидаемого уровня. Если я потребляю только 4А тока, напряжение уже составляет около 9,5 В. Если я правильно помню, оно снижается до 8В при 5А и так далее.

Трансформатор новый, в идеальном состоянии, почти не использовался. Я использовал этот только потому, что на нем есть четкая этикетка, но точно такая же проблема возникает и на других трансформаторах. У меня также есть 2x классических трансформатора (имеется в виду не тороидальные) 2x12V 3A, и я не могу получить от них даже 1A @ 12V.

Итак, в основном, у меня есть 2 вопроса:

  1. Почему это происходит? Если он рассчитан на 12 В 10 А, почему я не могу получить даже половину тока при сохранении напряжения?
  2. Какой трансформатор я должен купить, чтобы на самом деле иметь 10 А при 12 В (или выше?) Должен ли я получить 30 А, 40 А?

Чтобы еще немного проверить свою установку, я взял импульсный источник питания и протестировал его. Да, я знаю, это совершенно разные вещи. Импульсные источники питания — сложные электронные устройства, трансформаторы — пассивные компоненты, их нельзя сравнивать. Я знаю и даже не сравниваю. Я просто хотел проверить этот эксперимент и иметь другую точку зрения. И испытание прошло успешно. Я смог получить 1,8 А, а напряжение упало только до 11,7 В (это питание 12 В 2,1 А). Я не хотел доводить его до предела, тест был достаточно хорош для меня.

PS: Пожалуйста, не говорите мне отказаться от трансформатора и использовать импульсный источник питания. Для того, что я хочу, это не вариант по нескольким причинам.

Что обеспечивает ввод первичной обмотки трансформатора?
Общие факторы: сеть переменного тока и неизвестная коробка фокусов с резисторами и транзистором. Просто не стоит ничего предлагать, пока вы не докажете, что неизвестные действительно подходят для этой цели.
А есть даташит на выпрямитель?
Пожалуйста, подключите вольтметр переменного тока параллельно первичной обмотке трансформатора, чтобы увидеть, что произойдет. У меня есть сомнения по поводу кабеля 220В. Подключить нагрузку без выпрямителя.
Также учитывайте калибр провода, который вы используете: вы можете легко потерять вольт или два из-за потерь в проводке.

Ответы (3)

Это довольно просто: ваш трансформатор подает ток только в течение небольшой части цикла частоты сети. Это период, когда выходное напряжение трансформатора больше напряжения конденсатора. Когда напряжение трансформатора меньше номинального, мостовые диоды препятствуют протеканию тока. Трансформатор не может обеспечить относительно сильноточные импульсы малой длительности, необходимые для поддержания заряда конденсатора. По сути, мост подает ток на крышку только в довольно узком окне вокруг пика входной синусоиды. Если это не так, это означает, что выходной ток от конденсатора настолько высок, что напряжение поддерживается намного ниже, чем вы думаете.

Еще одна проблема — размер крышки фильтра — она слишком мала. Вам нужно научиться рассчитывать соотношение напряжения и тока конденсаторов. Основное уравнение

г В / г т "=" я / С
так, например, если вы потребляете 10 ампер от конденсатора 2000 мкФ, когда напряжение трансформатора меньше, чем на конденсаторе, напряжение на конденсаторе будет изменяться со скоростью 10/002, или около 5000 вольт/сек. Предполагая, что вы используете частоту сети 50 Гц, конденсатор полностью разрядится от 15 вольт за 15/5000 секунд или около 3 мс. Поскольку частота вашей сети составляет 50 Гц, а на выходе моста будет двухполупериодный синусоидальный выпрямитель с частотой 100 Гц, ток через нагрузку будет проходить только примерно 30% времени, а среднее напряжение значительно упадет, поскольку будет равно нулю примерно в 70% случаев. Что еще хуже, трансформатор не сможет полностью зарядить крышку во время каждого цикла, поэтому среднее значение будет еще хуже.

Все это будет очевидно, если у вас есть осциллограф. Я предлагаю вам купить дешевый прицел с подключением к ПК, который имеет довольно простую плату аналогово-цифрового разъема и использует ПК в качестве дисплея. Они доступны от dBay довольно дешево, хотя, как всегда, будьте бдительны.

Более простой подход — полностью отказаться от грузового отсека. Чтобы увидеть, на что способен трансформатор, нагрузите его напрямую несколькими мощными резисторами и используйте измеритель для измерения как напряжения, так и тока нагрузки (хотя, конечно, не обоих одновременно). Просто установите известный резистор/резисторы на трансформатор и измерьте напряжение. Разделив напряжение на известное сопротивление, вы получите обратный ток. Только будьте осторожны с охлаждением резисторов. Резистор 15 Ом на 12-вольтовом трансформаторе будет рассеивать около 10 Вт.

Ваш конденсатор далек от того, чтобы поддерживать пиковое напряжение, и вы, вероятно, превышаете номинальный ток пульсаций конденсатора. Чтобы получить пульсацию 1Vp-p при 10A на выходе, вам потребуется около 100 000 мкФ при частоте сети 50 Гц.

Также от трансформатора, рассчитанного на 12 В 10 А (среднеквадратичное значение), вы можете безопасно получить более 6 А постоянного тока от отфильтрованного выходного постоянного тока. Это масштабы.

Ваша тестовая установка ошибочна. Попробуйте следующее: измерьте как постоянное , так и переменное напряжение на нагрузке. Затем спросите себя, почему напряжение переменного тока такое высокое.

Первый шаг — убедиться, что трансформатор работает в соответствии со спецификацией. Используйте в качестве резистивной нагрузки такие резисторы большой мощности или кучу лампочек накаливания.

Если вы используете лампочки, не беспокойтесь о фактическом номинальном напряжении лампочек, если фактическое номинальное напряжение равно или выше выходного напряжения трансформатора. Если все, что у вас есть, это лампы накаливания от сети переменного тока, ничего страшного. Вы можете использовать многие из них, вот и все.

Настройте цифровой мультиметр на диапазон переменного тока 10 А и последовательно подключите цифровой мультиметр к нагрузочным резисторам или лампам. Продолжайте добавлять лампы или резисторы параллельно и наблюдайте за переменным током. Остановитесь на 1 А, затем измерьте переменное напряжение на вторичной обмотке трансформатора.

Продолжайте увеличивать ток нагрузки при измерении выходного напряжения трансформатора. Составьте таблицу измеренных токов и напряжений.

Вы сможете довольно быстро определить, правильно ли работает ваш трансформатор.

Только после того, как вы определили, что трансформатор работает правильно, вы можете продолжить свой проект.

Большое спасибо за ваши предложения, я сделаю все эти измерения завтра и посмотрю, что я получаю.
Сегодня я сделал несколько тестов и ясно увидел то, чего раньше не понимал. Спасибо за помощь.
Почему я не могу получить мощность трансформатора, как написано на этикетке?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v