transformador de baja frecuencia 1-10Hz

Puede usar un transformador de red a una frecuencia más baja, pero debe disminuir el voltaje de entrada para mantenerlo por debajo de la saturación.

En la frecuencia de funcionamiento normal, la reactancia reactancia del devanado primario es suficiente para evitar que la corriente suba demasiado. A una frecuencia más baja, la corriente tiene más tiempo para aumentar, por lo que aumenta y satura el núcleo, lo que reduce la inductancia y hace que la corriente aumente.

La reducción del voltaje también reduce la tasa de aumento de la corriente y, por lo tanto, compensa la menor reactancia a una frecuencia más baja. Su transformador de 120 V debería estar bien con el devanado primario alimentado con 20 V a 10 Hz, ya que es 1/6 de la frecuencia (10Hz vs 60Hz) pero también 1/6 del voltaje (20V vs 120V). Dado que tiene una relación de 10: 1 (120V in = 12V out), realizará la otra función que desee, 'bajar abajo por un factor de 10'.

Sin embargo, solo podrá manejar el mismo actual , que a 20 V es 1/6 de la potencia, es decir. 8.3VA en lugar de 50VA. Para manejar 2A necesitaría un transformador de red diseñado para 240VA (120V * 2A) que será físicamente mucho más grande. Este aumento de tamaño también se aplicaría a un transformador que fue diseñado para funcionar a 10Hz (si existiera tal cosa).

Para aumentar arriba el voltaje con un transformador de red, el devanado de entrada aún debe estar diseñado para 120 V (a 60 Hz). Entonces, lo que desea para aumentar la tensión 10 veces es un transformador de red up paso a paso con 120V primario y 1200V secundario, nuevamente clasificado a 240VA si desea que maneje 2A.

Editar para agregar: -

NOTA: Aunque un transformador de 240VA 60Hz podría manejar la potencia, probablemente no lo haría de manera eficiente . La pérdida de potencia a 40W / 10Hz sería similar a la pérdida a 240W / 60Hz (quizás un poco menos debido a menores pérdidas magnéticas en la frecuencia más baja). Si el transformador fuera 90% eficiente a 240W / 60Hz, la pérdida sería de 24W. Esa misma pérdida a 40W / 10Hz equivale a solo un 40% de eficiencia. Es posible que obtenga los amperios máximos esperados, pero a menos de la mitad del voltaje esperado.

Para manejar 40W / 10Hz eficientemente necesitaría un transformador aún más grande (o al menos uno con resistencias de devanado excepcionalmente bajas para su tamaño).

20V a 2A es aproximadamente 40W; Esto no será un pequeño transformador. Debe tener en cuenta que todos los inductores tienen un límite de voltios-segundos (demasiados voltios a los saturados de baja frecuencia), por lo que su intención es aplicar 2 voltios-segundos (dos voltios, una décima de segundo) y eso es una coincidencia con 120 VCA a 1/60 segundos, es decir, bobinas de voltaje de línea de 60 Hz en transformadores de potencia comunes.

La segunda consideración será la corriente de carga; Si realmente entregas 40W a una carga a 20A, el devanado secundario debe tener una resistencia mucho menor que 2V / 20A. Eso significa que un secundario de 0,1 ohmios es demasiada resistencia del devanado secundario. De manera similar, 2A a 20V para el primario requiere una resistencia de cableado primario inferior a 10 ohmios.

A 40W, un transformador reductor de 60 Hz x10 tendría límites de 120V / 0.333A = 360 ohms (primario) y 12V / 3.33A = 3.6 ohms (secundario); su frecuencia más baja implica que obtendría la escala I-cuadrada-R correcta de un transformador de 120 V, 60 Hz que se califica para mucha más potencia (por un factor de 36). Sería un transformador de 120V, 60 Hz, 1.4 kilovatios.

Por lo tanto, necesita un factor de 6 en la potencia nominal del transformador para evitar la saturación, y un factor de 36 en la potencia nominal del transformador para obtener pérdidas de potencia de la resistencia tan eficientes para sus altas corrientes.

Hay una razón para cambiar las fuentes de alimentación; Los transformadores se abaratan para las altas frecuencias.

¿Qué tal un transformador de salida de audio de tubo de vacío, por ejemplo, un Hammond 1650WA? enlace Este se especifica a 30Hz a 280W, por lo que debería estar bien a 10Hz 40W. Su fuente podría ingresar a la "secundaria" de 16 ohmios, la "primaria" completa de 1900 ohmios tiene una relación de 11: 1 (raíz cuadrada de 1900 ohmios / raíz cuadrada de 16 ohmios). Pero tenga en cuenta que hay un montón de otros toques primarios que podrían usarse si la proporción es demasiado alta.