Un transformador tiene una relación de salida fija. P.ej. 10: 1, para un suministro de 23Vac desde 230Vac. Pero se encuentra que bajo carga liviana, la tensión aumenta por encima de la nominal (a la carga nominal), ¿por qué?
Un transformador tiene una relación de salida fija. P.ej. 10: 1, para un suministro de 23Vac desde 230Vac. Pero se encuentra que bajo carga liviana, la tensión aumenta por encima de la nominal (a la carga nominal), ¿por qué?
El voltaje aumenta porque el transformador ha sido diseñado para una carga específica. Si se elimina la carga, la tensión aumentará, quizás en un 50%. Se debe a que el flujo del núcleo es máximo sin carga en el transformador. La corriente en los devanados generará un campo opuesto que reduce el flujo, reduciendo el voltaje.
Los transformadores regulados se llaman transformadores de voltaje constante. Aquí es cómo funcionan. El bobinado y el condensador adicionales los hacen más caros que los transformadores no regulados.
Una mejor regulación necesita más cobre y acero = más costo / tamaño / peso. Y de todos modos no habría ningún punto, ya que la tensión de la red no es precisa, por lo que incluso un transformador perfecto no produciría una tensión constante en una aplicación de mundo real.
Tu pregunta no está clara. ¿Está mirando una salida de CC rectificada, o la salida de CA sin procesar?
Si está mirando la CA bruta, es probable que el transformador no sea en realidad 10: 1, es algo así como 11: 1 o 12: 1, y la calificación del fabricante simplemente está compensando las pérdidas de cobre en el consumo de corriente especificado (consulte las pérdidas de cobre a continuación).
Si estás viendo la salida de CC suavizada:
Hay varias cosas que interactúan aquí.
Primero: si rectifica directamente 120 VCA, ¿qué espera obtener?
Obtendrá ~ 170V DC, no 120V (específicamente, obtiene ~ √2 * AC RMS, o ~ 169V).
Tan pronto como comience a cargar la salida del transformador rectificado y suavizado, la tensión comenzará a reducirse. Sin embargo, dado que la corriente solo fluirá cuando la tensión de salida del transformador (que es una onda sinusoidal) sea más alta que la tensión del capacitor (bueno, menos caiga el diodo), el período de tiempo durante el cual la energía fluye desde el secundario del transformador es bastante corto.
Aquí, otro factor entra en juego.
Pérdidas de cobre : o la resistencia de CC del secundario del transformador.
Ahora, dado que los transformadores pequeños están enrollados con alambre fino, tienen una gran cantidad de CC.D. Por lo tanto, los transformadores están diseñados para que las pérdidas en el transformador compensen el aumento del voltaje debido al hecho de que los rectificadores de salida se cargan al voltaje CA máximo .
Por lo tanto, cuando carga un transformador a su carga especificada, el voltaje rectificado de CC de salida corresponderá a sus especificaciones etiquetadas.
Un transformador secundario se puede modelar aproximadamente como Fuente de voltaje equivalente de Thevenin . Como cualquier fuente del mundo real, tiene impedancia de salida, y como es un dispositivo pasivo, esa impedancia es esencialmente fija. Esto significa que cuanto más corriente dibuje, menor será el voltaje.
(Los ingenieros más experimentados que yo tendré que hablar sobre la naturaleza física de la impedancia de salida; obviamente es una combinación de la resistencia de los devanados y la impedancia del secundario del transformador a la frecuencia de la línea, pero la inductancia de un transformador también es variable con carga de maneras que no sé cómo cuantificar.)
Los transformadores a menudo se clasifican por la diferencia de voltaje que hay entre la carga de especificación completa y la carga de apertura. Un 5% de transformador cae un 5%, un 1% de transformador cae un 1%. Por lo tanto, un transformador de 5% 20: 1 es 20: 1 a plena carga, pero más como 21: 1 sin carga.
Para empeorar las cosas, no se garantiza que la entrada de CA a un transformador de la red eléctrica sea de 230 VCA. Es más como 230 VCA + -10%, dependiendo de dónde se encuentre en el mundo y a qué hora es. Entonces, incluso si su carga fuera constante, e incluso si su transformador tuviera una impedancia de salida cero, su voltaje de salida todavía no estará regulado; variará con el voltaje de entrada.
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