Alp22.ru

Промышленное строительство
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как намотать тороидальный трансформатор для мощного усилителя НЧ

Как намотать тороидальный трансформатор для мощного усилителя НЧ

Надоело уже собирать усилители НЧ на микросхемах, руки чешутся, и захотелось что-нибудь серьезное спаять. Задумал я паять транзисторный усилитель с двуполярным питанием. Источником питания будет служить линейный блок питания с тороидальным трансформатором, о намотке которого я буду рассказывать в этой статеечке.

Сначала нужно нам определится с мощностью усилителя, количеством каналов и сопротивления нагрузки.

Каналов у меня будет два, выходная мощность будет приблизительно 100Вт на канал, сопротивление нагрузки будет составлять 4Ом.

Можно не заморачиваться и взять трансформатор мощностью 300Вт, но это лишние размеры и масса. По хорошему, если усилитель класса АБ имеет КПД приблизительно 50%, то чтобы на выходе получить 100Вт, необходимо потребить 200Вт. Если два канала по 100Вт, то потребление будет 400Вт. Это все приблизительно, и с условием, что входным сигналом будет являться синусоида с постоянной амплитудой. Я не думаю, что среди разумных людей есть любители слушать ужасный писк в колонках.

Музыка, которую мы прослушиваем, имеет форму сигнала в виде синусоиды, которая меняется как по частоте, так и по амплитуде. Этот сигнал будет не всегда иметь максимальную амплитуду, в такие моменты будет заряжаться электролитический конденсатор источника питания, а на максимальных амплитудах разряжаться, тем самым можно сэкономить на мощности трансформатора. Опять же если вы не любитель слушать писк в акустической системе.

Вычислим мощность и напряжение нашего будущего трансформатора. Скачиваем и запускаем программу PowerSup .

Расчет и намотка трансформатора в домашних условиях

Заполняем в верхней части программы все поля, ток покоя ставим 10мА, ток предусилителя 0мА, назначение и тип сигнала выбираем по вкусу прослушиваемой музыки. Нажимаем “Применить”.

Программа произвела расчет напряжение холостого хода источника питания, а также емкость конденсаторов, эти номиналы имеют рекомендательный характер и даны для одного плеча.

Расчет блока питания

Далее заполняем два нижних окошка в соответствии с рекомендательными величинами и нажимаем “Вычислить”. Получили выходное напряжение обмоток трансформатора, у меня 34,5В на каждое плече, ток вторичных обмоток 1,7А, параметры диодов и схему подключения.

Расчет диодов для диодного моста

С параметрами трансформатора мы определились, теперь скачиваем и запускаем программу Trans50Hz(3700) . Будем вычислять намоточные данные.

Сердечник у меня тороидальный и имеет размеры 130*80*25. Заполняем поля программы.

Расчет намоточных данных

Амплитуду индукции выставляем 1.2 Тл, можно полтора (как в моем случае), это для ленточных сердечников, а для пластинчатых ставим 1 Тл. Этот параметр зависит от железа.

Плотность тока для класса АБ от 3.5- 4 А/мм2, для класса А 2.5 А/мм2.

Выставляем токи и напряжение вторичных обмоток, нажимаем рассчитать.

Итак, мы получили количество витков первичной и вторичных обмоток, а также диаметры проводов.

Можно обойтись без расчетов, мотать примерно 900 витков, и периодически обмотку включать в сеть 220В последовательно через лампу накаливания, с номинальным напряжением 220В.

Включение обмотки через лампу накаливания

Если лампа будет гореть, даже в пол накала, то мотаем дальше, периодически проверяя. Как только лампа перестанет светиться, необходимо замерить ток холостого хода (но уже без лампы, обмотку подключаем в сеть напрямую), который должен составлять 10-100мА.

Читайте так же:
Как оцинковать ржавчину на авто

Ток холостого хода обмотки

Если ток холостого хода будет меньше 10мА, то это не очень хорошо. Из-за большого сопротивления трансформатор будет греться на нагрузке. Если ток будет превышать 100мА, то трансформатор будет греться на холостом ходу. Хотя есть трансформаторы с током холостого хода и 300мА, но они греются без нагрузки и ужасно гудят.

Можно приступать к самой намотке трансформатора. Мотать мне нужно 1291 виток первичной обмотки, проводом, диаметр которого составляет 0,6мм. Заметьте диаметр, а не сечение! У меня провод 0.63мм.

Сердечник тороидального трансформатораМагнитопровод

Обматываю тряпочной изолентой. Как-то раз я обмотал сердечник одной лавсановой лентой, без изоленты (или картона), после намотки нескольких слоев произошел пробой. Видимо передавило нижние слои провода, и повредился лак об острую кромку сердечника. Теперь всегда при намотке тороидальных трансформаторов, произвожу обмотку сердечника тряпочной изолентой.

Изоляция магнитопровода

Далее слой лавсановой ленты.

Лавсановая лента как диэлектрик

Лавсановую ленту можно купить в магазине, в виде рукава для запекания, который нарезается лентами с помощью лезвия бритвы и металлической линейки.

Изоляция для трансформатора из рукава для выпекания

Берем деревянную линейку на 40см, пропиливаем оба края, чтобы на нее можно было намотать провод. Наматываем большое количество провода (мне пришлось несколько раз наматывать 1300 витков).

Далее определяемся с направлением обмотки, можете выбрать любое, но с условием, что все обмотки (первичная и вторичные) будут мотаться в выбранную вами сторону.

Я мотаю все обмотки по часовой, как на картинке.

В какую сторону мотать обмотки

Закрепляем скотчем, можно ниткой, свободный конец провода и мотаем виток к витку слой обмотки.

Как мотать первичную обмотку

Припаиваем провода первичной обмотки. Изолируем места пайки и зачистки лака.

Припаиваем выводыdsc_0707

Дам вам один маленький совет. Припаивая провода, к выводам первичной обмотки выбирайте качественные и прочные провода, либо не припаивайте, а уложите их в диэлектрические трубки (термоусадка, кембрик). Пока я мотал вторичные обмотки, мои выводы из-за многократных изгибов отломились. Я брал провода от блока питания ПК.

Мотаем внахлёст 4-5 слоев лавсановой ленты, добытой из рукава для выпекания.

Межслойная изоляция

Не забываем записывать на листочек количество витков в каждом слое, чтобы не забыть. Ведь намотка трансформатора может продолжаться не 1-2 дня, а месяц или несколько месяцев, когда нет времени, и вы все можете позабыть.

Мотаем в том же направлении остальные слои провода, между которыми располагаем слои изоляции лавсановой ленты.

Трансформатор в домашних условиях

Места соединения необходимо паять и изолировать термоусадочной трубкой.

термоусадкатермоусадочная трубка

Когда намотаете необходимое количество витков первичной обмотки тороидального трансформатора, нужно подключить обмотку последовательно через лампу 220В к сети, как говорилось выше. Лампа не должна светиться. Если светиться, значит у вас малое количество витков, либо короткое замыкание между слоями или витками (если провод плохой).

Включение обмотки через лампу накаливания

Далее нужно померить ток холостого хода, но уже без лампы (конечно если она у вас не светилась). Рекомендуемый ток холостого хода 10-100мА.

Ток холостого хода обмотки

У меня ток холостого хода 11мА.

ток холостого хода

Припаиваем отвод. Изолируем первичную обмотку от вторичной хорошенько, можно слоев 6-8 лавсановой ленты.

Читайте так же:
Где заправить газовый баллон для дачи

Вторичную обмотку можно мотать по расчетам, сделанным выше, либо следующим методом.

Берем тонкий провод и мотаем десятка два-три витков поверх “первички”. Далее включаем первичную обмотку в сеть и измеряем напряжение на нашей экспериментальной обмотке. У меня получилось 18 витков 2,6В.

Как определить количество витков

Разделив 2.6В на 18витков, я вычислил, что один виток равен 0,144В. Чем больше витков на экспериментальной обмотке будет намотано, тем точнее расчет. Далее беру необходимую мне величину напряжения на одной из вторичных обмоток (у меня 35В) и делю на 0,144В, получаю количество витков вторичной обмотки равное 243.

Намотка “вторички” ничем не отличается. Мотаем в туже сторону, тем же челноком, только диаметр провода берем из расчетов выше. Мой диаметр провода равен 1,25мм (меньше у меня не оказалось).

Как намотать вторичную обмотку

Как только наберется нужное нам количество витков, включаем наш трансформатор в сеть и измеряем величину выходного напряжения, если она нас устраивает, то делаем отвод и продолжаем мотать вторую вторичную обмотку.

Выходное напряжениеdsc_0071

Процесс намотки

Можно сделать отвод и начать мотать новую вторичную обмотку, то есть, у вас получится четыре вывода “вторички”, а можно скрутить конец первой “вторички”, с началом второй “вторички”, как у меня. Зависит от того какое исполнение вам нужно и будете ли вы использовать по отдельности вторичные обмотки.

как соединять вторичные обмотки

Намотав вторую “вторичку”, выставляем одинаковое напряжение между плечами относительно общего провода, увеличивая или наоборот уменьшая количество витков.

Напряжение на плечахНапряжение на плечах

Изолируем выводы (термоусадкой или кембриком), изолируем обмотку лавсановой лентой. Все наша намотка тороидального трансформатора закончена. Я еще добавил одну обмотку на 12В, для запитывания различных устройств (пока не решил каких), например, предусилитель, темброблок, вентилятор, индикаторы.

12Вdsc_0122

Тороидальный трансформатор в домашних условиях

Трансформатор продается. Цена 1500 руб. [email protected]

Программа для расчета силовых трансформаторов с частотой 50 Гц — Trans50Hz(3700) СКАЧАТЬ

Программа для расчета параметров блока питания (50Гц) PowerSup СКАЧАТЬ

Как намотать понижающий трансформатор

Предлагаю технологию высоковольтного трансформатора. Сердечником служит половинка центрального керна силового трансформатора импульсного блока питания компьютера.

Его размеры Ø11мм длинна 21мм. От Ш-образного сердечника кусачками выкусывается центральный керн, неровности обрабатываются на наждаке. На этом же наждаке проделывается продольный паз для провода.

262551990.jpg

Сердечник обматывается 5-ю слоями скотча шириной 3см, в желоб вкладывается провод Ø0,8мм и доматывается ещё 5 слоёв скотча. Мотается провод по всей длинне сердечника (24 витка).

1208370022.jpg

Последний виток фиксируется нитками, чтобы не разматывался.

1969646294.jpg

Поверх обмотки мотаем 4-5 слоёв скотча

3343300294.jpg

Всё это дело запихиваем, в обрезанный на длинну в 30мм, 10 кубовый шприц.

4196835190.jpg

Сосок у шприца обрезается, от шприца нужна только трубка длинной 30мм.
Поверх шприца мотаем пару витков скотча, чтобы провод вторичной обмотки не скользил по поверхности.

3179734438.jpg

В том же направлении что и первичная обмотка, мотаем вторичную.

2162609174.jpg

45505479.jpg

1071018615.jpg

В слое 85 витков, мотается на ширину 17мм. Изоляцией служит полтора витка цветного скотча. И полоса, вырезанная из файла для бумаг. (Файл нарезается на полосы шириной 30мм, потом эти полосы режутся пополам, получаются куски шириной 30мм и длинной 150мм).

Читайте так же:
Как правильно подключить счетчик и автоматы

1997915200.jpg

По окончании намотки поверх трансформатора мотаем 5 слоёв скотча, припаеваем гибкий вывод и поверх него мотаем ещё 5 слоёв скотча.

1249242608.jpg

Берём прозрачный пластик от упаковки, вырезаем полосу шириной 30мм и длинной, достаточной для намотки на трансформатор полтора витка. Мотаем эти полтора витка, фиксируем скотчем. На торцы трансформатора мотаем скотч, для получения бортика, высотой 5мм. Заливаем туда (в получившуюся ванночку) эпоксидную смолу и даём затвердеть. Заливаем второй торец. Обрабатываем торцы напильником для красоты.

232101664.jpg

817217168.jpg

Готовый трансформатор имеет размеры: Ø25мм длинной 37мм.

Как перемотать вторичную обмотку трансформатора под нужное напряжение и ток, расчет.

как изменить выходное напряжение и силу тока на трансформаторе самомуТрансформатор является электрической машиной, которая за счет взаимодействия с электромагнитными полями способна преобразовывать электрическую энергию. Устройство трансформатора очень простое. У самого простого варианта трансформатора имеется электромагнитный сердечник, имеющий несколько основных разновидностей по форме, на который наматываются обмотки провода. Эти обмотки принято разделять на первичную и вторичную. Первичная обмотка трансформатора считается входной, вторичная обмотка, это выходная. Количество первичных и вторичных обмоток на трансформаторе может быть различное, в зависимости от конкретных задач этой электрической машины.

Итак, давайте с вами разберемся с этими самыми трансформаторными обмотками, что они собой представляют, от чего зависят, и на что влияет их длина и и сечение. Для начала должна быть определенность с мощностью трансформатора , который нужно пустить в дело. Именно от мощности зависит, какой размер будет иметь эта электрическая машина. Стоит заметить, что при одной и той же номинальной мощности, но имея различный тип (по форме изготовления) и используемому материалу магнитопровода, будут отличатся общие размеры трансформатора.

как узнать мощность трансформатора по напряжению и токуДопустим Вы решили сделать зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов, которое должно иметь максимальный выходной ток порядка 10 ампер, и регулируемое выходное напряжение с максимальным значением в 15 вольт. Воспользовавшись формулой для нахождения электрической мощности (нужно напряжение в вольтах умножить на силу тока в амперах, получим мощность в ваттах) можно подсчитать, что нам нужна рабочая мощность порядка 150 ватт. А поскольку трансформаторы (если брать усредненное значение) имеют коэффициент полезного действия около 90%, то к рабочим 150 ваттам нужно добавить еще 10% потерь. Помимо этого правильно делать некий запас по мощности, чтобы не было ровно впритык. Пусть запас будет в 25%. В итоге для наших нужд понадобится силовой понижающий трансформатор мощностью где-то около 200 ватт.

А как связать мощность трансформатора с его размерами? Для этого есть очень простая формула зависимости:

зависимость мощности трансформатора и его размеров, площади магнитопровода

Теперь когда нам известны мощность и размеры трансформатора можно перейти и к самим обмоткам. Итак, наматывать трансформатор с нуля, и первичную и вторичную обмотку, это достаточно трудоемкое дело. Для новичка такая задача будет весьма сложная, особенно это касается первичной обмотки, которая имеет большое количество витков, и обычно мотается достаточно тонким проводом, что также усложняет дело. Думаю, что гораздо правильнее и быстрее будет подыскать готовый силовой, понижающий трансформатор, который имеет подходящую мощность и имеет уже намотанную первичную обмотку, рассчитанную на напряжение 220 вольт. Вторичную же, если она не подходит, можно достаточно легко домотать или перемотать. Вторичка содержит относительно небольшое количество витков и ее перемотка под силу даже новичку, при достаточном желании.

Читайте так же:
Как правильно выставить динамометрический ключ

Некоторые типы трансформаторов имеют простую конструкцию и могут легко разбираться. Что и стоит сделать для последующей намотки вторичной обмотки трансформатора. Другие же типы трансформаторов может быть не так легко разобрать, хотя при осторожном и аккуратном подходе домотать или перемотать вторичку можно даже не разбирая трансформатор.

Теперь, что касается самих трансформаторных обмоток . Определенной мощности трансформатора (при стандартной частоте электросети в 50 гц.) соответствует свое количество витков, наматываемых для получения 1 вольта.

количество витков, наматываемых для получения 1 вольта, формула

Это значение узнается изначально при расчетах. Поскольку мы решили взять готовый трансформатор, который был уже рассчитан в начале своего создания, то нам нужно просто узнать это самое количество витков на один вольт. Если Вы решили полностью размотать вторичную обмотку, то сначала измерьте на ней выходное переменное напряжение, после чего в процессе размотки посчитайте, сколько она содержит витков провода. Ну, а далее подсчитанное количество витков разделите на измеренное напряжение, в итоге получив то самое количество витков на один вольт.

намотка вторичной обмотки на силовом трансформаторе своими рукамиЕсли разматывать вторичку Вы не планируете, а лишь хотите ее домотать, то поверх нее просто намотайте, допустим, 10 витков изолированного провода, подайте на трансформатор входное напряжение, измерьте выходное напряжение на этой обмотке в 10 витков, и по пропорции узнайте искомые витки для получения одного вольта. Если забыли как пользоваться пропорцией, то вот вариант еще проще. Намотали несколько витков, измерили напряжение, если меньше вольта, то намотайте еще несколько, опять измерили, ну и так далее, пока не получите этот самый вольт или не намотав обмотку вообще до нужного выходного напряжения в 15 вольт. Думаю идея ясна. Когда уже известно количество витков на 1 вольт, то нужно это количество перемножить на то напряжение, которое Вы хотите получить на выходе, в нашем случае это 15 вольт. Это будет общее количество витков для вторичной обмотки.

Теперь, что касается диаметра наматываемого провода . Если от количества витков зависит величина напряжения, то от сечения обмоточного провода зависит сила тока, который можно получить на выходной обмотке трансформатора. Зависимость сечения провода обмотки трансформатора и тока приведено в следующей формуле:

как узнать диаметр провода для намотки вторичной обмотки трансформатора

Если Вы решили наматывать вторичную обмотку заново, новым проводом, то по формуле узнайте нужный диаметр провода и наматывайте его. Если же решили домотать провод к той обмотке, что уже имеется, и которой не хватает, чтобы получить нужное напряжение на выходе, то учтите – диаметр должен быть такой же (можно больше, но это уже не целесообразно и не экономно). До намотав провод меньшим диаметром Вы снизите выходную силу тока (ограничив ее).

Вот, в принципе, и все, что касается перемотки вторичной обмотки трансформатора под нужное напряжение и ток. Если у Вас вовсе нет желания заниматься намоткой, перемоткой, то просто, зная нужную мощность, величину выходного (и входного) напряжения, и силу тока купите подходящий силовой трансформатор. Наиболее эффективными трансформаторами (имеющих железный магнитопровод) считаются торы (трансформаторы круглой формы). Их самому трудновато мотать, но если их покупать, то это будет лучшим вариантом. У них максимальный КПД, имеют они для своей мощности минимальные габариты. Так что учтите это.

Читайте так же:
Как начертить двенадцатиугольник в окружности

Понижающий трансформатор своими руками

Как сделать понижающий трансформатор с 220-12 Вольт

Понижающий трансформатор — это устройство, которое позволяет уменьшить напряжение с 220 Вольт до 12 или на любое другое. При этом на выходе понижающего трансформатора будет переменное напряжение, однако установка диодного моста позволит его выпрямить и получать «постоянку».

Многие задаются вопросом о том, как сделать понижающий трансформатор своими руками. Оно и понятно, ведь понижающие трансформаторы используются практически везде, и во многих самоделках. Из них делают аппараты для сварки проводов, зарядные устройства, а также, источники питания для различных электроприборов.

Сделать понижающий трансформатор не так сложно. Для этого нужно иметь под рукой тонкую проволоку и листовую сталь. Из листовой стали или жести, изготавливается сердечник понижающего трансформатора, а проволокой наматывают обмотки.

Конструкция понижающего трансформатора

Конструкция понижающего трансформатора достаточно проста. Трансформатор состоит из картонной бобины, на которую наматывается первичная обмотка. Она имеет определённое количество витков и наматывается тонкой медной проволокой с покрытием в виде эмали на поверхности.

Конструкция понижающего трансформатора

Диаметр проволоки первичной обмотки понижающего трансформатора 0,3 мм. Чтобы получить 1 Вольт напряжения потребуется порядка 10 витков первичной обмотки. Если напряжение электросети составляет 220 Вольт, то необходимо 220 умножить на 10. Получаем 2200 — именно столько витков нужно намотать для первичной обмотки понижающего трансформатора.

Вторичная обмотка

После наматывания первичной обмотки необходим слой изоляции, который можно сделать из бумаги. Он необходим для разделения первичной и вторичной обмоток трансформатора.

Вторичная обмотка

Для наматывания вторичной обмотки потребуется проволока диаметром 1 мм. Чтобы рассчитать количество витков вторичной обмотки трансформатора, необходимо использовать точно такую же формулу: то есть, 10 умножить на 12. Получаем 120 витков — именно столько нужно намотать витков вторичной обмотки толстой проволокой, чтобы получить 12 Вольт переменного напряжения на выходе трансформатора.

Сердечник понижающего трансформатора

Как было сказано выше, на сайте navseryki.ru сердечник понижающего трансформатора изготавливается из тонколистовой стали. Можно для этих целей использовать и тонкую жесть. Необходимо будет нарезать небольшие полоски, ширина которых составляет 20 мм, а длина 30 мм.

Сердечник понижающего трансформатора

Затем следует обжечь полоски жести в печи, после чего их нужно покрыть лаком. Для надежности изолирования, также с одной стороны следует предусмотреть и наклеить тонкий слой бумаги.

Как сделать понижающий трансформатор с 220-12 Вольт

Придать форму сердечника трансформатора достаточно просто. Необходимо вырезать по размеру пластин бобину из дерева, после чего обжать на ней пластины. Для намотки первичной обмотки понижающего трансформатора тонкой проволокой, рекомендуется использовать дрель.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector