Перейти до контенту

Що таке трансформатор (перетворювач) напруги і як його підключити?


► Принцип дії трансформатора напруги
► Як вибрати трансформатор?
► Підключення трансформатора

Трансформатори напруги використовуються для перетворення напруги, що подається на навантаження (електроприлади, мережу освітлення та ін.). Як всім відомо, в будинках і квартирах напруга електричної мережі становить 220 вольт. Однак, для живлення багатьох домашніх пристроїв потрібна значно менша напруга (від 5 до 12 вольт). Саме для зменшення напруги і застосовуються трансформатори, які можуть бути вмонтовані всередину приладів (телевізор, радіоприймач, тюнер, зарядний пристрій для мобільного телефона) або встановлюватись окремо (лампи освітлення на 12 вольт). Для роботи деяких пристроїв використовується висока напруга (мікрохвильова піч), яка забезпечується теж трансформатором напруги всередині корпусу.

Класичний трансформатор напруги відомий всім нам ще з уроків фізики в школі. Він має вигляд магнітопроводу, на якому розташовані дві обмотки. При цьому на первинну обмотку завжди подається електроенергія з мережі живлення, а на вторинній отримуємо напругу необхідної нам величини.

Принцип дії трансформатора напруги

як працює трансформатор напруги Під час протікання у первинній обмотці змінного струму в магнітопроводі виникає змінне магнітне поле, під дією якого у вторинній обмотці трансформатора збуджується електричний струм. Величина напруги, що буде на кінцях вторинної обмотки трансформатора, залежить від кількості витків первинної і вторинної обмоток, співвідношення між якими називається коефіцієнтом трансформації. Якщо напруга первинної обмотки більша за напругу вторинної, такий трансформатор називається понижуючим, якщо ж навпаки - трансформатор буде підвищуючим.

В більшості побутових електронних та електричних приладах використовуються понижуючі трансформатори напруги. Підвищення напруги потрібне лише в окремих випадках. Наприклад, деякі неонові лампи живляться напругою 12 тисяч вольт, що вимагає застосування спеціального трансформатора напруги. Більш популярними підвищуючі трансформатори є в промисловості.
класичний трансформатор напруги фото Слід пам'ятати про те, що класичний трансформатор перетворює лише змінну напругу, тому для отримання постійної напруги необхідно додатково встановити випрямляч.

За останні десять років великої популярності набули так звані електронні трансформатори (перетворювачі) напруги, що мають багато переваг порівняно з класичними трансформаторами, описаними вище. По-перше, такі пристрої дозволяють плавно регулювати напругу (змінювати коефіцієнт трансформації), що зручне регулювання яскравості освітлення. По-друге, такі перетворювачі мають захист від короткого замикання, дуже високий ККД і незначну вагу. По-третє, вони працюють безшумно, практично не нагріваються і мають малі габарити.

електронний перетворювач напруги для живлення ламп

В електронних перетворювачах напруги немає магнітопроводу з обмотками, як у класичному трансформаторі. Тут перетворення відбувається завдяки напівпровідниковим пристроям (транзисторам, мікросхемам, динисторам, діодам). Іншими словами, електронний трансформатор напруги має зовсім інший принцип дії, ніж класичний.

Як вибрати трансформатор?

Щоб правильно підібрати трансформатор для підключення його в домашніх умовах потрібно звернути увагу на вхідну напругу, що позначається на корпусі. Зазвичай це напруга мережі 220 вольт. Далі необхідно вибрати вихідну напругу. Вона повинна відповідати напрузі живлення ламп або інших пристроїв, які потрібно підключити. Ще одна важлива характеристика, яку потрібно врахувати, це максимальна потужність перетворювача. Слід пам'ятати, що запас потужності не повинен бути меншим ніж 20 - 30 %. Наприклад, якщо є потреба підключити декілька ламп світильників загальною потужністю 70 Ват, потужність трансформатора (перетворювача) має бути не менш ніж 90 - 100 Ват. Такий запас забезпечить довговічність перетворювача, адже він буде працювати без перевантаження.

Як відомо, потужність легко обчислити. перемноживши струм на напругу живлення. Якщо лампа живиться напругою 12 вольт і розрахована на струм 2 ампери, то споживана потужність буде 24 Ват.

Підключення трансформатора

Сучасні електронні перетворювачі напруги підключити надзвичайно легко. Нуль і фаза мережі живлення підключаються до клем, що мають відповідні позначення 0 (N) і 220 (L). Навантаження (лампи освітлення і т.п.) потрібно підключити до клем, що позначаються 0 та 12 В. Не слід забувати ще один нюанс: всі електронні перетворювачі (трансформатори) одночасно є випрямлячами і тому на вихідних клемах буде постійна напруга.