Что такое трансформатор?

С электронной точки зрения трансформатор является одним из основных электронных компонентов, который используется для передачи энергии от одной электрической цепи к другой. Для этого элемента наиболее важны следующие аспекты: передача энергии и трансформация напряжений.

Беспроводная передача энергии

Электричество в трансформаторе передается по беспроводной сети через магнитное поле. Речь не идет о передаче энергии на большие расстояния, электричество передается между одной обмоткой и другой, информирует Псковский Завод Силовых Трансформаторов, они находятся близко друг к другу, но между ними нет «традиционной» электрической связи.

Обмотки трансформатора изолированы друг от друга, что является большим преимуществом. В большинстве практических применений трансформатор может обеспечить (и обеспечивает) разделение - физическое отделение одной цепи от другой, т.е. гальваническая развязка .

Изменение значения напряжения

На практике очень важно, что трансформатор, как следует из названия, часто используется для преобразования. В бытовой технике мы чаще всего имеем дело с понижающими трансформаторами, изменяющими опасное напряжение электросети 230 В на гораздо более низкое, безопасное, порядка нескольких десятков вольт.

Как работает трансформатор?

Классический трансформатор состоит из двух обмоток, расположенных близко друг к другу. Основой работы трансформатора является магнитное поле , которое должно охватывать обе обмотки. По ряду причин обмотки в большинстве трансформаторов размещены на общем (ферромагнитном) сердечнике.

Трансформатор и постоянный ток?

Стоит сослаться на распространенное мнение, что «трансформатор должен работать на переменном токе и не может работать на постоянном токе». Такое утверждение имеет практическое обоснование, особенно в аудиоаппаратуре, но оно не совсем верно и даже вводит в заблуждение.

Скорее следует сказать, что при постоянном токе существует проблема т.н. насыщение ядра. В некоторых импульсных источниках питания (в так называемой прямой конфигурации) трансформатор работает с постоянными напряжениями и необходимо использовать меры противодействия насыщению сердечника. Однако это отдельная, сложная тема, которая не будет обсуждаться в данной статье.

Как устроен трансформатор?

Трансформеры бывают разные. По сути, этот элемент представляет собой комбинацию двух катушек, охваченных общим магнитным полем. Однако две отдельные катушки не являются трансформатором. В трансформаторе цель состоит в том, чтобы магнитное поле, создаваемое первичной обмоткой, полностью окружало (полностью воздействовало) на вторичную обмотку.

Несомненно выгодно, а обычно и совершенно необходимо по нескольким причинам, чтобы две обмотки располагались на общем сердечнике. Разработаны различные конструкторские решения, являющиеся компромиссом между качеством технических параметров и себестоимостью производства.

А что касается обмоток трансформатора, то он по некоторым параметрам близок к идеальному т.н. бифилярная обмотка, т.е. выполненная одновременно двумя проводами или проводами. Бифилярные обмотки (трехфилярные обмотки и др.) применяются в основном в радиотехнике. В трансформаторах для источников питания их не применяют, т.к. бифилярная обмотка не обеспечивает необходимого разделения - не позволяет реализовать т.н. изоляционные расстояния, требуемые действующими нормами.

Также, по другим причинам, многие импульсные трансформаторы используют разные, казалось бы, странные способы реализации намотки, например. вместо проволоки используется плоская медная лента - фольга. Однако это продвинутые вопросы. Однако следует подчеркнуть, что многие трансформаторы имеют более двух обмоток, в том числе так называемые обмотки с ответвлениями, чтобы один трансформатор мог одновременно подавать, например, два разных напряжения.