Πώς να φτιάξετε ένα μετασχηματιστή Step Down

Οι μετασχηματιστές είναι απλές αλλά εξαιρετικά χρήσιμες ηλεκτρικές συσκευές και λειτουργούν εξαιτίας ενός φαινομένου γνωστού ως ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Εάν τοποθετήσετε ένα αγώγιμο καλώδιο σε ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο, το πεδίο προκαλεί ηλεκτρικό ρεύμα στο καλώδιο και όπου υπάρχει ρεύμα, υπάρχει μια πιθανή διαφορά ή τάση. Το αντίστροφο είναι επίσης αλήθεια. Ένα μεταβαλλόμενο ρεύμα σε έναν αγωγό δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο. Επειδή το ρεύμα πρέπει να αλλάζει (σε ​​ροή), οι μετασχηματιστές λειτουργούν μόνο με εναλλασσόμενο ρεύμα, το οποίο είναι ένα πλεονέκτημα του εναλλασσόμενου ρεύματος έναντι ισχύος DC.

Η τάση εξαρτάται από τον αριθμό των φορών που ο αγωγός διέρχεται από το μαγνητικό πεδίο. Μπορείτε να μετατρέψετε την τάση σε ένα κύκλωμα - το πρωτεύον κύκλωμα - σε διαφορετική τάση στο a δευτερεύον κύκλωμα ρυθμίζοντας τον αριθμό των φορών που οι αγωγοί για κάθε κύκλωμα περνούν μέσω του μαγνητικό πεδίο. Η συσκευή που το κάνει αυτό είναι ένας μετασχηματιστής και όταν μειώνει την τάση στο δευτερεύον κύκλωμα, είναι ένας μετασχηματιστής κατεβάσματος. Αυτό ακριβώς κάνει ο μετασχηματιστής στο ηλεκτροφόρο καλώδιο έξω από το σπίτι σας. Είναι εύκολο να φτιάξετε τον δικό σας μετασχηματιστή, αλλά δεν θα είναι τόσο μεγάλος και ισχυρός όσο αυτός στον ηλεκτροφόρο. Ωστόσο, θα λειτουργεί με τον ίδιο ακριβώς τρόπο.

Ένας μετασχηματιστής χρησιμοποιεί έναν μόνο αγωγό που τυλίγεται πολλές φορές γύρω από έναν κεντρικό πυρήνα για το πρωτεύον κύκλωμα και Ένας διαφορετικός αγωγός τυλίγεται επίσης πολλές φορές γύρω από τον ίδιο ή διαφορετικό πυρήνα για το δευτερεύον κύκλωμα. Η αναλογία του αριθμού των περιελίξεων σε αυτά τα πηνία καθορίζει την τάση στο δευτερεύον πηνίο. Ο τύπος του μετασχηματιστή, που ακολουθεί ο νόμος του Faraday, είναι:

όπου Ν_μικρό και Ν_Π είναι ο αριθμός των περιελίξεων στα δευτερεύοντα και πρωτεύοντα πηνία αντίστοιχα και V_μικρό και V_Π είναι οι τάσεις.

Σε έναν μετασχηματιστή προς τα κάτω, η δευτερεύουσα τάση είναι μικρότερη από την πρωτεύουσα τάση, οπότε ο αριθμός των περιελίξεων στο δευτερεύον πηνίο πρέπει να είναι μικρότερος από τον αριθμό στο πρωτεύον πηνίο. Εάν γνωρίζετε την τάση στο πρωτεύον κύκλωμα και έχετε έναν στόχο για το δευτερεύον πηνίο, επιτυγχάνετε τον στόχο σας προσαρμόζοντας τον αριθμό των περιελίξεων και στα δύο πηνία.

Οι πιο αποτελεσματικοί μετασχηματιστές έχουν σιδηρομαγνητικούς πυρήνες επειδή αυτό το υλικό μαγνητίζεται από το πρωτεύον πηνίο και μεταφέρει την ενέργεια στο δευτερεύον πηνίο πιο αποτελεσματικά από τα πηνία τους εαυτούς τους. Ένας εύκολος τρόπος για να αποκτήσετε ένα σιδηρομαγνητικό πηνίο είναι να βρείτε ένα μεγάλο χαλύβδινο πλυντήριο από κατάστημα υλικού ή ναυπηγείο. Πρέπει να έχει διάμετρο 2 έως 3 ίντσες.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε αγώγιμο σύρμα για να φτιάξετε τα πηνία, αλλά το καλύτερο είναι το μαγνητικό σύρμα 28 gauge, το οποίο είναι πολύ λεπτό σύρμα χαλκού με επίστρωση μόνωσης. Για να δημιουργήσετε το πρωτεύον πηνίο, τυλίξτε το καλώδιο κοντά στο πλυντήριο τουλάχιστον 500 φορές, διατηρώντας το σύρμα σφιχτό μεταξύ τους. Τυλίξτε το σε στρώσεις εάν είναι απαραίτητο. Διατηρήστε προσεκτικά τον αριθμό των περιελίξεων και καταγράψτε τον αριθμό. Όταν ολοκληρώσετε την περιέλιξη, κρατήστε τα δύο άκρα ελεύθερα για σύνδεση με την πηγή τροφοδοσίας και τυλίξτε την ταινία κάλυψης γύρω από τα καλώδια για να τα κρατήσετε στη θέση τους.

Δεδομένου ότι κατασκευάζετε έναν μετασχηματιστή προς τα κάτω, ο αριθμός των περιελίξεων στο δευτερεύον πηνίο θα είναι μικρότερος. Ο πραγματικός αριθμός εξαρτάται από την τάση που θέλετε και μπορείτε να το υπολογίσετε χρησιμοποιώντας τον τύπο μετασχηματιστή. Τυλίξτε το δευτερεύον πηνίο πάνω από το πρωτεύον, αφήνοντας τα άκρα ελεύθερα να συνδεθούν με έναν μετρητή. Τυλίξτε το πηνίο με κολλητική ταινία και, στη συνέχεια, τυλίξτε ολόκληρο τον μετασχηματιστή με ηλεκτρική ταινία για να το μονώσετε. Ο μετασχηματιστής είναι τώρα έτοιμος για δοκιμή.

Ας υποθέσουμε ότι θέλετε να μειώσετε την ισχύ των 120 volt από την πρίζα του σπιτιού σας στα 12 volt. Ο λόγος τάσης είναι 12/120 = 1/10, οπότε αν το πρωτεύον πηνίο έχει 500 περιελίξεις, το δευτερεύον πηνίο θα πρέπει να έχει 50.

Σημειώστε ότι η χρήση της τάσης του σπιτιού σας σε αυτόν τον υπολογισμό είναι μόνο ένα παράδειγμα και η τρέχουσα διέλευση Κάτω από αυτήν την πολύ τάση θα θερμανθούν γρήγορα τα καλώδια και θα ήταν επικίνδυνο να προσπαθήσετε πραγματικά περιορίζω. Είναι ασφαλέστερο να χρησιμοποιείτε αυτόν τον στοιχειώδη μετασχηματιστή για πολύ μικρότερες τάσεις εισόδου από ασφαλέστερες πηγές. Μην αφήνετε τον μετασχηματιστή συνδεδεμένο για μεγάλο χρονικό διάστημα.

• Μην επιχειρήσετε να χρησιμοποιήσετε τον μετασχηματιστή με τις πρίζες ή τα κυκλώματα του σπιτιού σας.