Использование электричества невозможно без постоянного повышения и понижения его напряжения. Для передачи энергии на тысячи километров его повышают до 100 тысяч Вольт, для распределения по домам, квартирам и офисам - понижают до 380, а электронные приборы и вовсе снижают его до 12 или даже 5 вольт, как в вашей usb-зарядке. И везде стоят трансформаторы, которые выполняют эти повышения и понижения.
Раньше, трансформатор был только одного типа - обмоточный. В таком трансформаторе есть только две обмотки (катушки из провода), смонтированных на сердечнике, благодаря которому энергия с одной катушки почти без потерь передаётся на вторую. Это надёжный и долговечный прибор, но при этом тяжёлый и дорогой.
Вместо обмоточного трансформатора, примерно с 70-х годов прошлого века начали внедрять электронный. Это прибор, который выполняет ту же задачу повышения и понижения напряжения, но используя электронную схему. В этой статье мы коротко и очень просто расскажем, как работает "электронный" трансформатор, или "импульсный" или "инверторный" - это всё синонимы.
Устройство и работа электронного трансформатора
На самом деле, обмоточный трансформатор есть и в электронном. Но там он очень маленький - буквально с кончик пальца размером. Такое уменьшение становится возможным благодаря тому, что схема импульсного преобразователя:
1) выпрямляет входное напряжение;
2) превращает его в напряжение очень высокой частоты (в 1000 раз выше, чем частота напряжения в сети);
3) подаёт его на обмоточный трансформатор, который для такого напряжения может быть очень маленьким;
4) выводит сниженное напряжение на выход, иногда его попутно выпрямляя, как в блоке питания компьютера.
Почему при напряжении более высокой частоты трансформатор нужен меньшего размера? Всё просто - чем выше частота напряжения, тем легче оно превращается в электромагнитную волну. Нужно меньше витков катушки, нужен меньше сердечник - а значит и трансформатор становится в разы меньше.
Преимущества электронного трансформатора:
- малый вес;
- низкая стоимость;
- бесшумность.
Среди недостатков этого прибора, конечно, низкая надёжность - полупроводники имеют склонность сгорать. Также стоит упомянуть, что высокочастотный сигнал, производимый таким трансформатором, проникает в сеть и передаётся "по воздуху", от чего может нарушаться работа чувствительной электроники. Попробуйте включить в гнездо прикуривателя автомобиля дешёвую usb-зарядку и вы удивитесь, насколько хуже стало ловить радио.
А обмоточные трансформаторы остались лишь в бытовой технике высшего класса, где недопустимы искажения, а также в электросетях, где их мощности измеряются не ваттами, как в домашней технике, а кило- или даже мегаваттами. Такую мощность не "потянет" никакая электроника.
Надеемся, наша статья помогла вам понять, как работает одно из важнейших устройств электротехники. До новых встреч!
