Transformatoren < in bewerking >
<laatst bijgewerkt: 2014-12-15>
In het kort:
Transformatoren zijn componenten waarmee wisselspanning nagenoeg
verliesvrij in een andere spanning kan worden omgezet. Eveneens kan er
z.g. galvanische scheiding mee worden bereikt, hetgeen in veel gevallen
nodig is voor de elektrische veiligheid.
Verwante onderwerpen:
galvanische scheiding, elektrische veiligheid.
behandel ook de pittfals met de autotrafo
De transformator bestaat uit twee of meer koperdraadspoelen gewikkeld rond een
gemeenschappelijke ijzerkern.
Met een transformator kan een wisselspanning met weinig verliezen omgezet worden
in een andere (grotere of kleinere) wissel spanning van de zelfde spanningsvorm
en frequentie.
We spreken steeds over een primaire wikkeling waarop de ingangsspanning wordt
aangesloten. Er kunnen meerdere secondaire wikkelingen zijn.
De spanning is evenredig met het aantal wikkelingen. Het totale afgegeven
vermogen (product van Volt en Amperes) is steeds iets kleiner dan het opgenomen
vermogen. Het rendement van transformatoren is doorgaans zeer hoog, vooral bij
grotere transformatoren.
Transformatoren worden o.m. gebruikt in de energie techniek (vermogens van
megawatts, en dan weegt zo'n ding tonnen).
In de audio techniek vinden we Voedingstrafo's, Signaaltrafo's en Uitgangs
trafo's (de laatste alleen bij buizenversterkers). Ook bij electostatische
luidsprekers vinden we vaak een transformator om de vereiste hoge
signaalspanning op te wekken. Dit heet dan een step-up trafo, net als die bij
een vinyl-patenspeler met een Moving Coil element.
Uitgangs trafo's worden alleen gebruikt bij de verouderde buizen techniek en in
z.g. 100-Volt systemen.
Enkele vervelende eigenschappen van de uitgangstrafo vormen bij
buizenschakelingen de reden dat er geen
sterke tegenkoppeling gebruikt kan worden, waardoor het moeilijk is om een lage
vervorming te bereiken. Zie mijn hoofdstuk over buizen.
Signaaltrafo's vinden we bij microfoon-aansluitingen en soms bij
vinyl-platenspelers met een Moving Coil element. De
bedoeling is om storing van buitenaf (licht dimmers) te voorkomen door het
gebruik van symmetrische (twisted pair) lange leidingen. Er bestaan inmiddels
geintegreerde circuits die het zelfde bereiken zonder transformator.
Voedings trafo's komen we te kust en te keur tegen in audio apparatuur. Voor wat
grotere vermogens (in eindversterkers) hebben ringkern trafo's het voordeel van
een wat hoger rendement en geringer uitwendig magneetveld. (maar wel duurder,
enne.... het rendement van een E-kern transformator is ook niet slecht)
In toenemende mate wordt er gebruik gemaakt van z.g. schakelende
voedingen.
(vooral in TV's, VCR's en Sateliet-ontvangers, maar ook voor Halogeen, TL en LED
verlichting. Computer (rand) apparatuur heeft altijd een schakelende
voeding. Dit type voedingen heeft een hoog rendement en gebruikt een
verhoudingsgewijs kleine transformator met een kern van ferriet
materiaal. (een
keramische legering waar soms zelfs geen ijzer aan te pas komt)
De truuk is dat de lichnetspanning eerst omgezet wordt in een hoogfrequente
wisselspanning (40 kHz tot meer dan 1 MHz) waardoor er een veel kleinere
transformator gebruikt kan worden.
.