Transformador gira y afecta a la frecuencia

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¿Cuál es la relación entre los giros del transformador y la frecuencia de entrada?

Escuché que hay un acoplamiento de transformador en stratix 2 FPGA. Revisé la hoja de datos y encontré que la entrada de corte inferior es de 400 Khz. ¿Por qué hay un corte más bajo para un transformador?

¿También qué pasaría si sustituyo el transformador 1000: 100 por un transformador 10: 1? Responda esto no desde el punto de vista de EMF o flujo, sino desde el punto de vista de frecuencia de entrada o el punto de vista actual de entrada.

    

2 respuestas

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En pocas palabras, consideremos un inductor. Los transformadores son solo inductores acoplados.

Algunas de las relaciones clave son:

$$ V = L \ cdot \ dfrac {d} {dt} I = N \ cdot \ dfrac {d} {dt} \ Phi = N \ cdot A \ cdot \ dfrac {d} {dt} B $ $

Donde:

\ $ A \ $ es Área (metro cuadrado)

\ $ B \ $ es densidad de flujo (Tesla)

\ $ I \ $ es Actual (amp)

\ $ L \ $ es Inductancia (henry)

\ $ N \ $ es Turnos

\ $ V \ $ es Voltaje (voltio)

\ $ \ Phi \ $ Flux (weber)

\ $ \ dfrac {d} {dt} \ $ es la tasa de cambio con respecto al tiempo, diferencial.

Si tomamos transformador entonces y reducimos la frecuencia, en efecto estamos incrementando el \ $ dt \ $ para que todas las demás cosas sean iguales, usted esperaría ver un aumento tanto en la densidad de flujo como en la corriente. Lo mejor que se puede esperar de esto sería que el transformador funcione más caliente porque tendrá mayores pérdidas de núcleo y cobre.

Sin embargo, todas las demás cosas no son iguales y los magnéticos de alta frecuencia están diseñados para funcionar a ciertas densidades de flujo: demasiado alto y tienen un riesgo de saturación, demasiado bajo y la pieza está sobre diseñada y cuesta más de lo que necesita.

A medida que reduce la frecuencia para mantener el swing de densidad de flujo óptimo, deberá aumentar el área efectiva del núcleo o agregar más giros. En la práctica, esto generalmente significa un aumento en ambos y requiere un núcleo más grande y más caro.

    
respondido por el Warren Hill
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En resumen: la relación entre los giros y la frecuencia de entrada es la inductancia.

La frecuencia de corte más baja está determinada por el punto donde la inductancia primaria del transformador tiene la misma impedancia que la impedancia que la impulsa. (Específicamente, este es el punto -3dB en la respuesta de frecuencia).

Entonces, si el transformador se alimenta desde una fuente de 50 ohmios, y su corte LF (punto -3dB) es 400 kHz, Xl = 50 ohmios = jwL = 2 * Pi * 400,000 * L así que L = 50/2 / Pi / 400000 = 19.9 microhenries.

Suponiendo que con un transformador de 1000: 100 quiere decir uno con un primario de 1000 giros, si reemplaza el primario con un primario de 10 turnos (y está enrollado en el núcleo original), redujo la inductancia primaria en 10,000, y aumentó el Punto de baja frecuencia por 10.000.

    
respondido por el Brian Drummond

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