Wie man einen Step-Down-Transformator herstellt

Transformatoren sind einfache, aber äußerst nützliche elektrische Geräte, und sie funktionieren aufgrund eines Phänomens, das als elektromagnetische Induktion bekannt ist. Wenn Sie einen leitenden Draht in ein sich änderndes Magnetfeld legen, induziert das Feld einen elektrischen Strom im Draht, und wo Strom fließt, gibt es eine Potenzialdifferenz oder Spannung. Das Umgekehrte gilt auch. Ein sich ändernder Strom in einem Leiter erzeugt ein magnetisches Feld. Da sich der Strom ändern muss (im Fluss), arbeiten Transformatoren nur mit Wechselstrom, was ein Vorteil von Wechselstrom gegenüber Gleichstrom ist.

Die Spannung hängt davon ab, wie oft der Leiter das Magnetfeld durchläuft. Sie können die Spannung in einem Stromkreis – dem Primärkreis – auf eine andere Spannung in a. umwandeln Sekundärkreis durch Einstellen der Anzahl der Durchgänge der Leiter für jeden Stromkreis durch die Magnetfeld. Das Gerät, das dies tut, ist ein Transformator, und wenn es die Spannung im Sekundärkreis reduziert, ist es ein Abwärtstransformator. Genau das macht der Transformator an der Stromleitung außerhalb Ihres Hauses. Es ist einfach, Ihren eigenen Abwärtstransformator zu bauen, aber er wird nicht so groß und leistungsstark sein wie der auf der Stromleitung. Es wird jedoch genauso funktionieren.

Ein Transformator verwendet einen einzelnen Leiter, der für den Primärkreis mehrfach um einen zentralen Kern gewickelt ist, und für den Sekundärkreis wird auch ein anderer Leiter mehrfach um denselben oder einen anderen Kern gewickelt. Das Verhältnis der Windungszahlen dieser Spulen bestimmt die Spannung in der Sekundärspule. Die Transformatorformel, die sich aus dem Faradayschen Gesetz ergibt, lautet:

wo N_so und N_p sind die Anzahl der Windungen in der Sekundär- bzw. Primärspule und V_so und V_p sind die Spannungen.

Bei einem Abwärtstransformator ist die Sekundärspannung kleiner als die Primärspannung, daher muss die Anzahl der Windungen in der Sekundärspule kleiner sein als die Anzahl in der Primärspule. Wenn Sie die Spannung im Primärkreis kennen und ein Ziel für die Sekundärspule haben, erreichen Sie Ihr Ziel, indem Sie die Windungszahl an beiden Spulen anpassen.

Die effizientesten Transformatoren haben ferromagnetische Kerne, da dieses Material durch die Magnetisierung Primärspule und überträgt die Energie effizienter auf die Sekundärspule als die Spulen sich. Eine einfache Möglichkeit, eine ferromagnetische Spule zu erhalten, besteht darin, eine große Stahlunterlegscheibe aus einem Baumarkt oder einem Schrottplatz zu finden. Es sollte einen Durchmesser von 2 bis 3 Zoll haben.

Sie können jeden leitenden Draht verwenden, um die Spulen herzustellen, aber der beste ist 28-Gauge-Magnetdraht, der ein sehr dünner Kupferdraht ist, der mit Isolierung beschichtet ist. Um die Primärspule zu erstellen, wickeln Sie den Draht mindestens 500 Mal eng um die Unterlegscheibe und halten Sie den Draht fest zusammen. Wickeln Sie es bei Bedarf in Schichten. Zählen Sie sorgfältig die Anzahl der Windungen und notieren Sie die Anzahl. Wenn Sie mit dem Wickeln fertig sind, halten Sie die beiden Enden für den Anschluss an die Stromquelle frei und wickeln Sie Maskierungsband um die Drähte, um sie an Ort und Stelle zu halten.

Da Sie einen Abwärtstransformator konstruieren, ist die Anzahl der Wicklungen in der Sekundärspule kleiner. Die tatsächliche Anzahl hängt von der gewünschten Spannung ab und Sie können diese mit der Transformatorformel berechnen. Wickeln Sie die Sekundärspule auf die Primärspule und lassen Sie die Enden frei, um sie an ein Messgerät anzuschließen. Wickeln Sie die Spule mit Abdeckband ein und wickeln Sie dann den gesamten Transformator mit Isolierband ein, um ihn zu isolieren. Der Transformator ist nun bereit zum Testen.

Angenommen, Sie möchten die 120-Volt-Stromversorgung von der Steckdose zu Hause auf 12 Volt reduzieren. Das Spannungsverhältnis beträgt 12/120 = 1/10. Wenn die Primärspule also 500 Windungen hat, sollte die Sekundärspule 50 haben.

Beachten Sie, dass die Verwendung Ihrer Hausspannung in dieser Berechnung nur ein Beispiel ist und der Strom fließt unter so viel Spannung werden die Drähte schnell erhitzt und es wäre gefährlich, es tatsächlich zu versuchen reduzieren. Es ist sicherer, diesen rudimentären Transformator für viel kleinere Eingangsspannungen aus sichereren Quellen zu verwenden. Lassen Sie den Transformator nicht längere Zeit angeschlossen.

• Versuchen Sie nicht, den Transformator mit den Steckdosen oder Stromkreisen Ihres Hauses zu verwenden.