مطالب تخصصی و فوق تخصصی (برق _الکترونیک) و (دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)

_ بخش شناخت ترانسفورماتور Transformator

تشریح عملکرد ترانسفورماتوردر مدارات الکترونیکی

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )

نکته : بر روی بورد‌های الکترونیکی و در مدارات الکترونیکی قطعه ترانسفورماتور وسیله ‌ای است که انرژی الکتریکی را به وسیلهٔ دو یا چند سیم‌ پیچ و از طریق القای الکتریکی از یک مدار به مداری دیگر منتقل می‌کند.

به این صورت که جریان جاری در مدار اول (اولیهٔ ترانسفورماتور) موجب به وجود آمدن یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم‌ پیچ اول می‌شود، این میدان مغناطیسی به نوبهٔ خود موجب به وجود آمدن یک ولتاژ در مدار دوم می‌ شود که با اضافه کردن یک بار به مدار دوم این ولتاژ می‌تواند به ایجاد یک جریان ثانویه بینجامد.ولتاژ القا شده در ثانویه VS و ولتاژ دو سر سیم ‌پیچ اولیه VP دارای یک نسبت با یکدیگرند که به طور آرمانی برابر نسبت تعداد دور سیم پیچ ثانویه به سیم‌ پیچ اولیه‌ است. به این ترتیب با اختصاص دادن امکان تنظیم تعداد دور سیم‌ پیچ ‌های ترانسفورماتور ، می‌توان امکان تغییر ولتاژ در سیم‌ پیچ ثانویهٔ ترانس را فراهم کرد.

ترانسفور ماتور یا ترانسیک وسیله الکتریکی است که از طریق قانون القای الکترو مغناطیسی، انرژی الکتریکی را از یک مدار الکتریکی، بدون تغییر فرکانس به مدار دیگر منتقل می‌کند . انتقال انرژی معمولاً با تغییر ولتاژ و جریان انجام می‌شود.در مدارات الکترونیکی ترانسفورماتور‌ها ولتاژ AC را یا افزایش یا کاهش می‌دهند. ترانسیا ترانسفورماتور ، یک دستگاه الکتریکی است که برای تبدیل جریان متناوباز یک ولتاژ به ولتاژ دیگر طراحی شده است. این دستگاه می‌تواند برای ولتاژ‌های “فزاینده” یا “کاهنده” استفاده شود و بر اساس اصل قانون القای مغناطیسی کار می‌کند. ترانس هیچ قطعه متحرکی ندارد و یک دستگاه کاملاً ثابت است که قادر می‌باشد تحت شرایط عملیاتی، بدون دردسر و برای مدت طولانی کار کند. این دستگاه، در شکل ساده اش، متشکل از دو سیم پیچ یا بیشتر تشکیل شده است؛ این آرایش، شامل سیم‌های عایق دار است که بر روی یک هسته‌ی فلزی قرار دارند. زمانی که ولتاژ به یک سیم پیچ که آن را سیم پیچ اولیه می‌نامیم، وارد می‌شود، در هسته آهنی، خاصیت مغناطیسی ایجاد می‌کند؛ سپس یک ولتاژ در سیم پیچ دیگر ایجاد می‌شود که آن را سیم پیچ ثانویه یا خروجی می‌نامیم. تغییر ولتاژ (یا نسبت ولتاژ) بین سیم پیچ اولیه و ثانویه، به نسبت چرخش بین دو سیم پیچ بستگی دارد.ترانس های عایق دار و مجزا، از نظر ساختار و عملکرد، یکسان هستند. این واژه‌ها برای توصیف ایزوله کردن سیم پیچ‌های اولیه و ثانویه، یا عایق بندی بین این دو به کار می‌روند. ترانس محافظ دار، با یک محفظه‌ی فلزی بین سیم پیچ‌های اولیه و ثانویه برای تضعیف نویز‌های گذرا طراحی شده است. این امر در موارد کاربردی مهم نظیر رایانه‌ها، کنترل کننده‌های پردازشی و انواع ریز پردازنده‌های کنترل کننده دستگاه‌ها، حائز اهمیت است. همه این دو، سه و چهار ترانس سیم پیچ، از نوع عایق دار و مجزا هستند. تنها ترانس های خودکار، که سیم پیچ اولیه و ثانویه آن به صورت الکتریکی به هم متصل می‌شوند، از نوع عایق دار یا مجزا نمی‌باشند.

از ترانسفورماتور‌ها برای برآورده کردن نیازهای مختلف استفاده می‌شود. برخی از ترانس ها می‌توانند ارتفاع زیادی داشته باشند، مثل مدل‌هایی که در یک ایستگاه مولد یافت می‌شوند و یا به اندازه کافی کوچک هستند که می‌توانید آن را در دست خود نگه دارید، که ممکن است به عنوان جای شارژ یک دوربین فیلمبرداری استفاده شود.