Трансформаторы

Трансформатор преобразует переменное напряжение и одновременно дает гальваническую развязку между цепями, поэтому остается базовым элементом блоков питания, измерительных систем и звуковой техники. В разделе собраны силовые трансформаторы на 50 Гц, тороидальные, импульсные для преобразователей, трансформаторы тока и сигнальные, с монтажом на шасси, плату и DIN-рейку.

Основные типы

Тип	Рабочая частота	Где применяют
Силовой броневой	Сеть 50 Гц	Линейные блоки питания, зарядные устройства
Тороидальный	Сеть 50 Гц	Аудиотехника и приборы: меньше поле рассеяния и гул
Импульсный	Десятки и сотни килогерц	Импульсные блоки питания, в разы меньше при той же мощности
Трансформатор тока	50 Гц и выше	Измерение тока без разрыва силовой цепи
Сигнальный и согласующий	Звуковой и радиодиапазон	Развязка интерфейсов, аудиотракты

Как выбрать

1. Посчитайте мощность. Нагрузка 12 В и 2 А это 24 Вт, с учетом потерь выпрямителя и запаса берут трансформатор от 30...40 ВА, впритык выбранный сердечник будет греться.
2. Определите напряжение вторичной обмотки с оглядкой на схему. После диодного моста и сглаживающего конденсатора постоянное напряжение примерно в 1,4 раза выше переменного, а для линейного стабилизатора сверху закладывают запас на просадку сети.
3. Для импульсных схем берите трансформатор строго под расчет преобразователя: частота, сердечник и индуктивности обмоток должны соответствовать контроллеру, произвольная замена здесь не работает.
4. Сверьте количество и номиналы обмоток: две одинаковые вторички можно соединить последовательно ради удвоения напряжения или параллельно ради удвоения тока, если это прямо разрешено документацией.
5. Учтите монтаж и крепление: тяжелый тороид требует центрального винта с шайбой, а трансформатор на плате рассчитан на пайку и свой рисунок выводов.

У части силовых моделей первичная обмотка сделана с отводами или из двух половин на 115 В, которые соединяют последовательно для сети 230 В: это удобно для техники, работающей в разных странах. Между обмотками качественных трансформаторов лежит электростатический экран, его вывод соединяют с общим проводом, чтобы сетевые помехи не проходили во вторичную цепь через емкость между обмотками.

Сетевой трансформатор на 50 Гц и импульсный не взаимозаменяемы: сердечники у них разные, и на чужой частоте первый бесполезен, а второй перегревается. И никогда не подключайте первичную обмотку к постоянному напряжению: без переменного тока ее сопротивление минимально, обмотка сгорает за секунды.

Частые вопросы

Чем вольт-амперы отличаются от ватт?
ВА это полная мощность, которую способен отдать трансформатор. Полезных ватт нагрузка получает меньше, особенно с выпрямителем и емкостным фильтром, поэтому мощность всегда берут с запасом.

Почему трансформатор гудит?
Пластины сердечника вибрируют на частоте сети, гул усиливается при слабой стяжке пакета и работе на пределе мощности. Тороидальные модели заметно тише, за это их любят в аудиотехнике.

Как проверить обмотки без схемы?
Мультиметром в режиме сопротивления: у сетевой первички оно заметно больше, чем у низковольтной вторички, а бесконечность означает обрыв. Базовые приемы измерений собраны в статье Как пользоваться мультиметром.

Что ставить после трансформатора в блоке питания?
Классическая цепочка это диодный мост, сглаживающий конденсатор и стабилизатор. Выбор выпрямительных диодов разобран в статье Диоды: виды, характеристики и применение, а принцип импульсных преобразователей в статье ШИМ: что это, как работает и где применяется.

Готовые решения вместо самостоятельной сборки собраны в разделе внешних источников питания, родственные намоточные изделия в разделах катушек индуктивности и дросселей и синфазных дросселей. Общая карта компонентов собрана в обзоре Электронные компоненты: виды, классификация и назначение.