W tym artykule przedstawiono transformatory montowane na płytce drukowanej, dzięki czemu możesz zdecydować, które urządzenie elektroniczne najlepiej pasuje do Twojego obwodu. Projektanci szeroko wykorzystują transformatory w energoelektronice i elektronice; jednak w tym artykule skupiamy się na transformator PCB i podstawach.
Transformatory są jednym z najczęstszych elementów płytek drukowanych. Ta konkretna gałąź transformatorów jest lżejsza, kompaktowa i działa przy stosunkowo niewielkich obciążeniach. Z drugiej strony wybór odpowiedniego transformatora do projektu wiąże się z pewnymi krytycznymi względami.
Dlatego zdecydowanie zalecamy uważne przeczytanie poniższych tytułów. Poniższy fragment mówi, czym są transformatory z płytkami drukowanymi, jak działają, elementy transformatorów i typy transformatorów.
Treść
Czym są transformatory PCB?
Jak działają transformatory?
Skład transformatora PCB
Transformator PCB: Specyfikacje transformatora głównego pcb-mount
Transformator PCB: Rodzaje transformatorów do montażu na PCB
Streszczenie
Czym są Transformator PCB?
Transformatory to urządzenia elektryczne, które przekształcają energię elektryczną z jednego obwodu do drugiego. Korzystanie z transformatora elektrycznego ma kilka zalet i zastosowań:
Izolacja obwodu: transformator może odizolować urządzenie od sieci energetycznej i odłączyć je od ziemi. Dlatego chroni każdego, kto może dotknąć luźnych przewodów lub naelektryzowanych powierzchni.
Konwersja napięcia i prądu bez wpływu na ogólną moc: można ich używać w sieci energetycznej, aby zmniejszyć straty mocy.
Wzmocnienie wejść falowych
Konwersja energii elektrycznej z przewodów dystrybucyjnych na odpowiednie napięcie i prąd dla konkretnego urządzenia
Magnetyczny transformator z rdzeniem ferrytowym na beżowej płytce drukowanej
Transformatory PCB można montować na płytkach drukowanych jako elementy elektryczne, znane również jako transformatory montowane na PCB. Ponieważ większość płytek drukowanych pracuje poniżej zakresu elektroniki mocy, większość transformatorów PCB wzmacnia sygnał lub przekształca energię elektryczną.
Jak działają transformatory?
Jak wspomniano wcześniej, transformatory przenoszą energię elektryczną z jednego obwodu do drugiego. Zobaczmy teraz, jak działają transformatory.
Transformator składa się z trzech głównych części, w tym elementów elektronicznych i elementów magnetycznych:
Cewka pierwotna
Rdzeń
Cewka wtórna
Prosty model transformatora
Poniższe kroki krótko wyjaśniają, w jaki sposób transformator zmienia napięcie wyjściowe.
Po pierwsze, gdy elektryczność przechodzi przez cewkę pierwotną, indukuje przepływ magnetyczny w rdzeniu metalowym.
Następnie przepływ magnetyczny dociera do cewki wtórnej.
Wreszcie przepływ magnetyczny indukuje prąd elektryczny w cewce wtórnej.
W idealnym transformatorze można obliczyć napięcie i prąd drugiego obwodu za pomocą następującego równania:
Praca transformatora
Źródło: Wikimedia Commons.
W powyższym równaniu NP i NS reprezentują liczbę rund cewki owiniętej wokół rdzenia. Liczby te wskazują, o ile wzmacniasz napięcie.
Powyższe zasady dotyczą transformatorów PCB, tak jak każdego innego.
Skład Transformator PCB
Wewnątrz dowolnego transformatora zamontowanego na PCB dwie cewki to cewka pierwotna i cewka wtórna. Cewki te są po prostu powlekanymi drutami miedzianymi ciasno owiniętymi wokół rdzenia magnetycznego. Ponadto stal lub inny stop magnetyczny służy jako magnetyczny materiał rdzenia.
Cewka miedziana transformatora
Transformatory posiadają również zaciski i obudowę zewnętrzną. Ponieważ używasz transformatorów PCB na płytkach drukowanych, istnieją dwie metody montażu transformatora na płytce drukowanej:
Transformatory natynkowe: Producenci projektują transformatory SMT/SMD, dzięki czemu można je bezpośrednio do płytki drukowanej. Pasta lutownicza może się poluzować, jeśli zostanie wystawiona na działanie ekstremalnego ciepła.
Transformatory przelotowe:Jak sama nazwa wskazuje, należy przepuścić przewody przez otwory PCB i końcówki na drugą stronę płytki drukowanej.
Transformator PCB: Specyfikacje transformatora głównego pcb-mount
Następujące rodzaje urządzeń elektrycznych są najczęstszymi typami transformatorów płytkowych:
Oceny podstawowe i wtórne: Ocena wskazuje, ile wynosi napięcie pierwotne i wtórne oraz prąd. Najpierw musisz sprawdzić napięcie wyjściowe. Następnie sprawdź, czy prąd projektowy jest poniżej granic transformatora. Należy również pamiętać, że im większa gęstość mocy, tym więcej ciepła będzie wydzielane z obwodu.
Formaty uzwojeń transformatorów
Źródło: Encyklopedia
Moc znamionowa i sprawność: Moc znamionowa określa aktualny typ, AC lub DC, i wskazuje, ile mocy może obsłużyć transformator. Częstotliwość napięcia jest kolejnym ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę. Sprawność energetyczna informuje o sprawności prądu stałego przy obciążeniu nominalnym.
Faktor: Transformator może leżeć płasko lub stać pionowo na płycie. Transformatory pionowe oszczędzają miejsce, ale są podatne na wibracje.
Styl montażu: Niektóre transformatory są typu SMT; musisz te transformatory do powierzchni PCB; stąd nazywamy je technologią montażu powierzchniowego. Z drugiej strony transformatory przelotowe wymagają przepuszczania przewodów przez otwory PCB i ich po przeciwnej stronie płytki. Ten ostatni oferuje lepszą odporność na ekstremalne ciepło.
Mechanizm chłodzenia: W przeciwieństwie do transformatorów energoelektronicznych, transformatory montowane na PCB zużywają znacznie mniej energii. Dlatego generują mniej ciepła i nie potrzebują konkretnego systemu chłodzenia. Jednak płaskie transformatory montowane na PCB mogą utrzymywać radiator na wierzchu elementu.
Indukcyjność: Mówiąc najprościej, indukcyjność określa, jak dobrze transformator łączy dwa obwody. Indukcyjność jest również częścią obwodów przetwornicy DC-DC; w innych przypadkach sprawność energetyczna pośrednio wskazuje na wydajność sprzęgania transformatora.
Transformator na detalu PCB
Transformator PCB: Rodzaje transformatorów do montażu na PCB
Aparatura elektryczna jest dostarczana z różnymi rozmiarami przetwornic mocy i różnymi zastosowaniami.
Transformatory audio: Możesz użyć tych narzędzi do konwersji dźwięków i sygnałów z około 300Hz na 20kHz.
Autotransformatory: Ten sprzęt elektryczny ma tylko jedno uzwojenie, które działa zarówno jako cewki pierwotne, jak i wtórne. Dlatego te wydajne przetwornice mocy mają różne ustawienia napięcia wtórnego. Możesz podłączyć inne odgałęźniki transformatora dla różnych współczynników konwersji. Jednak te transformatory nie zapewniają izolacji, ponieważ nie ma oddzielnych cewek.
Transformat Balun: To urządzenie umożliwia łączenie zrównoważonych i niezrównoważonych linii bez zakłócania układu impedancji któregokolwiek z pasków.
Transformatory prądowe:Te transformatory elektryczne wykrywają i mierzą prąd w uzwojeniu pierwotnym i wytwarzają proporcjonalny prąd wtórny w uzwojeniu wtórnym.
Transformatory flyback: FBT lub liniowe transformatory wyjściowe (LOPT) to specjalny transformator, który wytwarza sygnały piłokształtne wysokiego napięcia przy stosunkowo wysokich napięciach.
Transformation flyback
Źródło: Wikimedia Commons.
Transformatory interfejsowe: Używamy tych transformatorów elektrycznych w obwodach telekomunikacyjnych i komunikacyjnych z izolowanym sygnałem.
Transformator oświetleniowe: Mogą one generować odpowiednią moc dla systemów oświetleniowych i luminacyjnych.
Medyczne: Sprzęt medyczny ma surowe przepisy i ścisłe wytyczne dotyczące bezpieczeństwa. Dlatego transformatory medyczne są bezpieczne w użyciu w salach operacyjnych do zastosowań medycznych i chirurgicznych.
Transformatorów: Transformatory te zasilają zasilanie urządzenia elektrycznego. Producenci, na przykład, wykorzystują transformatory mocy do zasilania systemów audio, takich jak głośniki i wzmacniacze.
Zasilacz Płytka drukowana PCB.
Transforma RF: Transformatory o częstotliwości radiowej mogą dopasowywać impedancje, izolować prądy stałe między obwodami i wykonywać zwiększanie lub zmniejszanie prądu lub napięcia.
Transformator rezonansowe: Transformatory rezonansowe stosujemy w obwodach radiowych jako filtry pasmowoprzepustowe oraz zasilacze impulsowe.
Transformator impulsowe lub transformatory przełączające pracują pod zasilaniem niskonapięciowym. Stosujemy je w zastosowaniach przemysłowych i domowych.
Transformator elektryczny
Streszczenie
Podsumowując artykuł, zdefiniowaliśmy transformatory montowane na PCB, krótko wyjaśniliśmy komponenty i opisaliśmy mechanizm elektromagnetyczny transformatorów. Ponadto pokazaliśmy, w jaki sposób można wybrać odpowiedni transformator do zamontowania na płytce drukowanej. Ponadto wyróżniliśmy różne typy transformatorów i opowiedzieliśmy o ich podstawowych zastosowaniach.
Pamiętaj, że celem tego artykułu było dostarczenie podstawowych informacji na temat transformatorów PCB. Rzeczywiście, jest o wiele więcej do odkrycia na temat urządzeń transformatorowych innych niż PCB i tego, jak można z nich korzystać. W każdym razie mamy nadzieję, że ten artykuł był dla Ciebie pomocny.
