Transformators ir viena no pamata elektriskajām ierīcēm, kas ir, un tam ir pielietojums visā elektrības un elektronikas nozarē. Transformators "pārveido" spriegumu ķēdē, vai nu to palielinot, vai arī samazinot. Praktiski katrai elektroniskajai ierīcei, kuru lietojat katru dienu, ir nepieciešams transformators, lai samazinātu izejas spriegumu līdz vēl vienam, kas noder delikātām shēmām.
Toruss ir forma, kas veidojas, kad ciets ķermenis izliecas pats uz sevi un veido slēgtu cilpu ar caurumu vidū. Lai definētu toroidālo, domājiet donut: toroidālais transformators ir virtuļa formas transformators. Šī nav vienīgā forma, ko transformators var iegūt, taču tā ir priekšroka lielākajai daļai elektronikas industriju un skaņas iekārtu ražotājiem. Toroidālais transformators var būt ļoti mazs, nezaudējot efektivitāti, un tas rada mazāk magnētisko traucējumu nekā cits izplatītais transformatora veids - E-I vai lamināta transformators.
Transformatori paļaujas uz elektromagnētisko indukciju
Fiziķis Maikls Faradejs atklāja indukciju 1831. gadā, kad viņš atzīmēja, ka magnēta pārvietošana caur vadu, kas savīti ap solenoīdu, diriģentā izraisīja elektrisko strāvu. Viņš atklāja, ka strāvas stiprums ir proporcionāls magnēta kustības ātrumam un spoles pagriezienu skaitam.
Transformators izmanto šo proporcionalitāti. Aptiniet vienu spoli - primāro spoli - ap feromagnētisko serdi un otru stiepli - sekundāro spoli - ap to pašu vai citu kodolu. Kad strāva caur primāro spoli pastāvīgi maina virzienu, kā tas ir ar maiņstrāvu, tas inducē magnētisko lauku kodolā, un tas savukārt izraisa elektrisko strāvu otrajā spole.
Kamēr strāvas maksimuma vērtība paliek nemainīga, inducētā magnētiskā lauka maksimālā vērtība arī nemainās. Tas nozīmē, ka inducētā strāva sekundārajā spolē palielinās līdz ar pagriezienu skaitu. Tādējādi transformators nodrošina veidu, kā pastiprināt elektrisko signālu, kas ir ļoti svarīgi audio industrijā. Jūs varat arī izmantot transformatoru, lai pazeminātu spriegumu, padarot pagriezienu skaitu sekundārajā spolē mazāku par skaitli primārajā spolē. Tas ir transformatoru princips, kuru jūs pievienojat sienai, lai darbinātu savu elektronisko aprīkojumu.
Toroidālais transformators rada mazāk trokšņa
E-I vai lamināta transformators sastāv no ruļļu pāra, kas aptīts ap atsevišķiem serdeņiem, novietots cieši blakus un noslēgts korpusa iekšpusē. Turpretī toroidālajam transformatoram ir viens feromagnētisks toroidāls kodols, ap kuru tiek uztītas gan primārās, gan sekundārās spoles. Nav svarīgi, vai vadi pieskaras, un tie bieži tiek slāņoti viens uz otra.
Maiņstrāva, kas iet cauri primārajai spolei, aktivizē kodolu, kas savukārt aktivizē sekundāro spoli. Toroidālie lauki ir kompaktāki nekā lamināta transformatora lauki, tāpēc ir mazāk magnētiskās enerģijas, lai traucētu jutīgos ķēdes komponentus. Lietojot audio iekārtās, toroidālie transformatori rada mazāku troksni un traucējumus nekā lamināta transformatori, un ražotāji tiem dod priekšroku.
Citi toroidālā transformatora priekšrocības
Tā kā toroidālais induktors ir efektīvāks, ražotāji var padarīt toroidālos transformatorus mazākus un vieglākus nekā E-I. Tas ir svarīgi elektronikas un audioiekārtu ražotājiem, jo transformators lielākajā daļā ķēžu parasti ir lielākais komponents. Tā augstākā efektivitāte rada vēl vienu toroidālā transformatora priekšrocību. Tas darbojas vēsākā temperatūrā nekā E-I transformators, samazinot vajadzību pēc ventilatoriem un citām dzesēšanas stratēģijām jutīgās iekārtās.