Punti di discussione:
- Definizione di trasformatore step-down
- Costruzione
- lavoro
- Applicazioni
- Domande frequenti sui trasformatori step-down.
Definizione
A trasformatore trasferisce energia elettrica. Dimettiti trasformatore è un tipo di ciò. Un trasformatore abbassatore diminuisce la tensione applicata sugli avvolgimenti primari e fornisce una tensione ridotta sul lato secondario. Tuttavia, la potenza e la frequenza rimangono costanti nel processo.
Costruzione del trasformatore step down
Il processo di costruzione di un trasformatore step-down risiede nel nucleo e negli avvolgimenti ed è molto simile a un trasformatore step-up.
Costruzione del nucleo di un trasformatore:
Il nucleo di un trasformatore è costituito da metalli teneri simili al ferro. Permette al flusso magnetico di attraversarlo. Le spire di entrambi gli avvolgimenti sono avvolte attorno al nucleo. Il nucleo può essere di due tipologie in base all'avvolgimento delle ciocche. Se le bobine sono avvolte all'esterno del corpo, si tratta di un trasformatore a nucleo chiuso. Se gli avvolgimenti sono all'interno del nucleo di ferro, si tratterà della struttura del nucleo del guscio. Un trasformatore di tipo a nucleo chiuso soffre di un problema di "flusso di dispersione" mentre un trasformatore di tipo a guscio no. Ecco perché è preferibile una struttura con nucleo a guscio piuttosto che con nucleo chiuso.
Per saperne di più, leggi Come convertire il trasformatore da step down a step up
trasformatore avvolgimenti:
Gli avvolgimenti sono i conduttori di corrente all'interno del trasformatore. Sono costituiti da una bobina di fili. Il materiale del filo è rame o alluminio. Gli avvolgimenti sono di due tipi: avvolgimenti primari e avvolgimenti secondari. Gli avvolgimenti primari ricevono la tensione applicata e gli avvolgimenti secondari forniscono la tensione indotta al carico. Sebbene l'energia elettrica venga trasferita dal lato primario agli avvolgimenti secondari senza contatti metallici, il principale parametro di classificazione per decidere se un trasformatore è uno step up o uno step down risiede qui.
Nel caso di un trasformatore abbassatore, il numero di spire negli avvolgimenti primari è maggiore del numero di spire negli avvolgimenti secondari. Tuttavia, la densità del filo è inferiore negli avvolgimenti primari rispetto allo spessore degli avvolgimenti secondari.
Funzionamento di un trasformatore step down
Il principio di funzionamento di un trasformatore step-down è lo stesso di un trasformatore tipico. Un trasformatore step-down fornisce tensioni di uscita più elevate rispetto a una tensione di ingresso inferiore e funziona secondo la legge di Faraday e il rapporto di rotazione.
A causa della tensione applicata negli avvolgimenti primari, la corrente scorre attraverso i fili. Il flusso di corrente alternata genera un flusso magnetico attorno agli avvolgimenti. Il nucleo del trasformatore consente al flusso magnetico di fluire attraverso di esso.
La variazione del flusso magnetico induce inoltre una tensione negli avvolgimenti secondari.
Ora entra in azione il fattore di rotazione.
Rapporto spire = Np/Ns =Vp/Vs -------- (io)
Oppure, Vs = Vp * (Ns / Np) ——————— (ii)
Qui Np = numero di spire negli avvolgimenti primari.
Ns = numero di spire negli avvolgimenti secondari
Vp = tensione sul lato primario
Vs = tensione sul lato secondario.
Ora nell'equazione (ii), stiamo calcolando Vs – la tensione secondaria. Possiamo vedere che Vp è costante poiché la tensione applicata è costante. Ora aumentando o diminuendo il rapporto (Ns/Np), saremo in grado di ottenere la tensione desiderata sul lato di uscita. Durante l'utilizzo di un trasformatore step-up, il nostro scopo è generare una tensione inferiore a quella di ingresso. Quindi, dobbiamo mantenere il rapporto (Ns/Np) inferiore a 1.
Ciò significa che il valore di Np dovrebbe essere superiore alla grandezza di Ns. Come sappiamo, Np è il numero di spire negli avvolgimenti primari, ecco perché un trasformatore step-down è progettato con n. di spire nel lato dell'avvolgimento primario. Come accennato in precedenza, la potenza del segnale elettrico rimane la stessa. La tensione viene ridotta e per mantenere la potenza costante, la corrente viene aumentata. Anche la frequenza dell’energia rimane invariata.
Per saperne di più, leggi Trasformatore di mutua induttanza
Applicazioni del trasformatore step-down
I trasformatori hanno varie applicazioni. Il trasformatore step-down è progettato per svolgere alcuni compiti specifici e ha un'ampia gamma di applicazioni sia nei circuiti elettrici che elettronici.
- Sistema di alimentazione: I trasformatori step-down vengono utilizzati nei sistemi di distribuzione dell'energia. In una fase diversa di fornitura di energia, i trasformatori step-down vengono utilizzati per ridurre la tensione quando necessario.
- Dispositivi elettronici: I trasformatori elevatori vengono utilizzati in vari dispositivi elettronici in cui il dispositivo funziona con tensioni inferiori rispetto alla tensione fornita. Strumenti come adattatori di diversi dispositivi elettronici e applicazioni a bassa tensione utilizzano questo tipo di trasformatori.
- I trasformatori, che abbiamo trovato nelle strade vicino a casa nostra, abbassano i trasformatori.
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Domande frequenti su un trasformatore step-down
1. Un trasformatore step-down diminuisce la corrente?
No, un trasformatore step down non diminuisce o riduce la corrente. Invece, riduce la tensione e aumenta la corrente. Tuttavia, la potenza del segnale rimane costante.
2. Perché è necessario potenziare i trasformatori?
Il nome del trasformatore ci aiuta a scoprire cosa fa. Un trasformatore step-down fornisce tensioni ridotte al suo carico. Quindi, quando abbiamo bisogno di abbassare o ridurre la tensione fornita per il nostro funzionamento, allora dovremmo usare un trasformatore di abbassamento. Ma che il valore attuale viene aumentato. Quindi, se dobbiamo ridurre al minimo la sorgente di tensione con la stessa corrente, un trasformatore step-down non servirebbe ai nostri scopi.
3. Un trasformatore ha 2000 spire di filo di rame avvolte su un lato e 1000 spire di filo di rame circondate su un altro lato. Se viene applicata una tensione alternata di 440 volt al lato di 2000 giri, quale sarà la tensione al lato di 1000 giri? Inoltre, che tipo di trasformatore è questo?
La tensione viene applicata sul lato 2000 giri. Quindi, questo è l'avvolgimento primario e il numero di spire del filo = 2000. Diciamo che è Np.
Il lato di 1000 giri è il lato secondario. Quindi questo è l'avvolgimento secondario e il numero di spire di filo = 1000. Diciamo che è ns.
440 volt è fornito sul lato primario, quindi questa è la tensione primaria e diciamo che = Vp
Dobbiamo calcolare la tensione sul lato secondario; diciamo che = vs.
Sappiamo che il rapporto di virata = Np / Ns
Anche questo è = Vp / Vs
Quindi, Np / Ns = Vp / Vs
Oppure, Vs = (Ns / Np) * Vp
Sostituendo i valori, otteniamo-
Contro = (1000/2000) * 440
Oppure, Vs = 220 volt
La tensione sul lato secondario sarà = 220 volt.
Ora, come possiamo vedere, la tensione è inferiore alla tensione fornita, quindi questo è un trasformatore step-down.
Per saperne di più, leggi Come funziona un trasformatore?
4. Annotare alcune differenze tra trasformatori step-up e step-down
La differenza fondamentale dei trasformatori step up e step down risiede nel loro funzionamento. I trasformatori step-up aumentano la tensione fornita, mentre i trasformatori step-down la riducono. Ecco alcune delle maggiori differenze. Clicca qui!
5. Significato pratico dei trasformatori step-down
I trasformatori step down hanno un impatto sulla nostra vita quotidiana. La potenza che genera in una centrale elettrica è ad alta tensione (gamma da Megawatt a Gigawatt). Se non ci sono trasformatori step-down, non ci sarebbe elettricità nelle famiglie. Quando abbiamo bisogno di trasferire energia dalle centrali elettriche alla casa, è necessario utilizzare un trasformatore step-down. Utilizzando un trasformatore step-down, possiamo ridurre l'alta tensione e può essere fornita alle case.
6. Qual è il rapporto di trasformazione per un trasformatore elevatore?
Il rapporto di rotazione di un trasformatore è un parametro essenziale per il calcolo della potenza. È dato dal saldo del numero di spire del filo negli avvolgimenti primari al numero degli archi del filo negli avvolgimenti secondari. L'equazione fornisce il rapporto -
Rapporto spire = Np/Ns
Np è il numero di giri negli avvolgimenti primari e Ns è il numero di pieghe negli avvolgimenti secondari.
Il trasformatore step down non ha un rapporto di rotazione ideale. Varia secondo le necessità. Ma per funzionare come trasformatore step-down, il rapporto di rotazione deve essere maggiore dell'unità.
Per saperne di più, leggi In che modo i trasformatori aumentano la tensione per diminuire la corrente?
Ciao, sono Sudipta Roy. Ho fatto B. Tech in Elettronica. Sono un appassionato di elettronica e attualmente mi dedico al campo dell'elettronica e delle comunicazioni. Nutro un vivo interesse nell'esplorazione delle tecnologie moderne come l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico. I miei scritti sono dedicati a fornire dati accurati e aggiornati a tutti gli studenti. Aiutare qualcuno ad acquisire conoscenze mi dà un immenso piacere.
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