¿Por qué este transformador consume tanta corriente?

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He estado trabajando en una fuente de alimentación de CC para proporcionar aproximadamente 10 mA a 200 V. La forma más simple (sin tratar con una fuente de alimentación de conmutación) parecía estar usando un transformador para subir un poco el 120Vac para obtener picos cerca del voltaje objetivo, luego rectifique y filtre.

He enrollado un transformador personalizado con una proporción de 18:19 para hacer el aumento que se comporta razonablemente en la simulación, pero consume mucha más corriente de la que creo cuando se construyó:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

R2 es un NTC con \ $ R_ {25 \ mathrm {C}} \ $ de 50 ohmios para limitar la corriente de entrada, y hay un fusible en línea (no se muestra). Cuando está conectado, el circuito se desplaza hacia arriba a 10 A, pero tarda un momento en calentarse (literalmente; el NTC se calienta como se esperaba) antes de fundir el fusible de protección, hasta el punto en que un fusible de 4 A tardó más de un segundo en golpe (por lo que la corriente no parece estar cayendo después de los primeros ciclos de CA).

Dado que este es un transformador personalizado, no tengo ningún número sólido en sus características, por lo que es posible que la corriente de irrupción sea mucho mayor de lo que dicen las simulaciones. Además, es posible que haya subestimado el NTC para que se caliente mucho antes de que el transformador alcance la saturación. (La tercera opción es que estoy completamente equivocado y esta es una mala idea).

¿Cómo puedo limitar la corriente primaria a algo en el rango de 1-2A que espero de la simulación, o hay una forma más inteligente de construir esta fuente de alimentación?

    
pregunta tari

2 respuestas

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Cuando está conectado, el circuito dibuja más de 10A

No estoy sorprendido. Considere el transformador primario como un inductor y olvídese de la carga secundaria o de cualquier carga. El primario sigue siendo un inductor y debe obtener la inductancia primaria lo suficientemente alta como para que la corriente tomada (sin carga / devanado secundario) sea razonablemente pequeña.

La inductancia primaria (de hecho, se llama inductancia de magnetización) es proporcional a los giros al cuadrado, por lo que duplicar los giros hace que la inductancia sea 4 veces mayor y reduciría el consumo de corriente en 4.

Dieciocho turnos nunca será suficiente. Un núcleo de ferrita típico (por ejemplo) puede tener un valor de A \ $ _ L \ $ de 10 micro henries por giro cuadrado y esto significa que 18 giros serán aproximadamente 3 mili henries. A 60 Hz, esto tiene una impedancia de poco más de un ohm y sin un fusible tendrías un incendio.

Por lo general, los transformadores de CA tienen alrededor de 1000 vueltas en el primario y esto, por supuesto, significa una inductancia primaria de 10 henrios y una corriente de magnetización muy reducida. Intente consultar este sitio para obtener información sobre los transformadores.

También tenga en cuenta que los transformadores no pasan CC porque la inductancia primaria se acorta, es decir, cuanto más baja es la frecuencia de operación, más vueltas necesita para evitar la corriente primaria (solo) excesiva.

Si aún estás decidido a lanzar el tuyo, aquí tienes los cálculos: -

Tambiénecheunvistazoaestetransformadordepotenciamedia:-

Note el número de giros primarios. Una estimación rápida que hice me dice que hay aproximadamente 12 capas de aproximadamente 90 vueltas cada una. ¡Eso es 1080 vueltas!

    
respondido por el Andy aka
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Sugiero que, en lugar de intentar enrollar su propio transformador primario y secundario, encuentre un transformador excedente adecuado que ya tenga un primario de 120 VCA. Separe el transformador y retire las envolturas de la bobina exterior y las capas de alambre para el secundario. Cuente los giros en este secundario a medida que lo retire para que pueda relacionar cuál era el voltaje de CA secundario original. Tenga en cuenta, por ejemplo, que si el transformador tenía un secundario de 20 VCA, quitó 100 vueltas del devanado secundario, entonces sabe que son 5 vueltas por voltio.

Cuando desmonte las cosas, intente no perturbar el devanado primario interno ni las conexiones de los cables. También deje las capas de aislamiento de primaria a secundaria en su lugar.

Ahora está listo para rebobinar un nuevo secundario en la bobina. Como solo necesita 10 mA de corriente de salida, le sugiero que utilice un calibre de cable menor a 24 AWG para que haya espacio para poner el número de vueltas requerido. Si quisiera salir, digamos 150 VCA y según el ejemplo anterior, su secundaria necesitaría 750 giros. Cuando se trabaja con secundarios de mayor voltaje, puede ser una buena idea aislar entre capas sucesivas del devanado secundario si se necesita más de una capa para el número requerido de vueltas. Los giros que están lado a lado en una capa están separados por menos de un voltio, por lo que hay muy pocas posibilidades de que se rompa el esmalte. Por otra parte, de capa a capa, el voltaje aumenta mucho y aumenta la posibilidad de ruptura. También desea tener en cuenta ese aislamiento adicional cuando termina el comienzo y el final de los devanados a los cables.

Este enfoque tiene la ventaja significativa de que comienzas con un transformador que tiene el tamaño del cable primario, los giros, la resistencia de CC y la inductancia adecuadamente diseñados para el núcleo.

    
respondido por el Michael Karas

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