BAGAIMANA MENGHITUNG TRANSFORMATOR UNTUK AMPLIFIER ANDA

BAGAIMANA MENGHITUNG TRANSFORMATOR UNTUK AMPLIFIER ANDA

TRANSFORMER

Trafo komponen listrik yang memiliki kemampuan untuk mengubah tingkat tegangan dan arus, dengan cara dua gulungan melilit inti atau pusat umum. Inti terdiri dari sejumlah besar pelat atau lembaran dari paduan Besi dan Silikon. Paduan ini mengurangi kerugian dengan histeresis magnetik (kemampuan untuk mempertahankan sinyal magnetik setelah medan magnet dihapus) dan meningkatkan resistivitas Besi. 

Operasi trafo

Perubahan tegangan atau arus yang membuat trafo terjadi karena belitan sekunder diinduksi oleh medan magnet yang dihasilkan oleh lilitan primer dalam hubungannya dengan inti. Perubahan tegangan atau arus, yang dikirimkan oleh transformer adalah kebalikannya, yaitu ketika trafo meningkatkan voltase, arus menurun; dan ketika tegangan turun, arus naik. Ini membawa kita pada hukum: energi yang dikirimkan oleh transformator tidak bisa lebih tinggi dari energi yang masuk ke dalamnya.
Meskipun gulungan primer dan gulungan sekunder diisolasi oleh kardus, parafin, prespan atau plastik, medan magnet ditransmisikan dari gulungan primer ke gulungan sekunder.
Ada hubungan antara lilitan gulungan primer dan lilitan sekunder. Rasio ini menentukan tegangan output transformator dan sama, rasio antara belitan berubah dan tegangan input dan output.
Ketika gulungan primer sama dengan gulungan sekunder (1: 1), tegangan dan arus masukan sama dengan tegangan dan arus keluaran. Dalam hal ini trafo ini hanya berfungsi untuk membuat isolasi galvanis, artinya kita dapat menyentuh arus keluaran tanpa tersengat listrik.
Dengan mengubah belitan kawat dari gulungan sekunder, tegangan output dari transformator berubah. Contoh: jika untuk setiap belokan lilitan primer, kami memberikan tiga lilitan dalam lilitan sekunder; kita harus, dalam kasus menerapkan ketegangan 10volt di pintu masuk, di pintu keluar akan menjadi 30 volt. Y Saat berliku satu putaran kawat di sekunder untuk setiap tiga putaran utama; dalam kasus penerapan tegangan ke input 30 volt, kita akan memiliki 10volt pada output .

Selanjutnya kita akan melihat metode praktis yang memungkinkan untuk mengetahui karakteristik trafo untuk Amplifier atau perangkat lain. Sebenarnya ada banyak cara untuk mengevaluasi dan menghitung trafo, yang akan diusulkan, mengarah dengan mudah dan cukup akurat ke model trafo yang kita butuhkan.

Titik awal adalah untuk menentukan daya yang dikirimkan oleh setiap saluran penguat, jika penguat bersifat stereoponis. Setiap saluran akan menyediakan setengah kekuatan penguat. Jika itu adalah penguat monophonic, kekuatan total akan dikirimkan oleh satu-satunya output.

Mari kita lihat contoh: memiliki amplifier stereo 100 Watt , berarti setiap saluran adalah 50 watt, artinya, daya yang dikirimkan oleh saluran adalah 50 watt. Dalam hal ini kita akan menggunakan 8 ohm speaker, yaitu, speaker impedance RL , adalah 8 ohm, ditentukan oleh pabrikan dari rangkaian output terintegrasi atau desain itu sendiri.
Ini berarti bahwa tegangan aktual ( RMS ) dari trafo yang diperlukan untuk menggerakkan penguat ini sama dengan tegangan kontinyu yang dikonsumsi oleh penguat, dibagi dengan akar kuadrat dari 2, ( 1,4141 ). Sekarang, untuk itu kerugian disarankan untuk meningkatkan nilai yang diperoleh sekitar dua atau volt. 

Misalnya; Jika amplifier Anda didukung dengan 34 volt DC , maka tegangan RMS transformator akan dihitung sebagai berikut:

RMS tegangan = 34 / √2

34 / 1,4141 = 24 volt AC

Apa yang sama dengan:       Voltage RMS = 24 volt       

Pada 24 volt ini disarankan untuk menambahkan sekitar 2 volt, menghasilkan 26 volt AC

Kekuatan trafo menentukan ukuran inti. Kekuatan tidak lain adalah hasil dari perkalian antara tegangan dan arus listrik transformator. Jadi:

PT = V RMS x I RMS

Misalnya dalam kasus sebelumnya kita menghitung tegangan 24 volt ( RMS ) dan arus 5 Amps, maka daya akan menjadi:

PT = 24V X 5Amp = 120 watt

Tabel AWG                       

Kaliber	Mil Beredar	Diameter mm	Amperage
7	20.818	3.67	44,2
8	16.509	3.26	33,3
9	13.090	2.91	26,5
10	10.383	2,59	21,2
11	8,234	2.30	16.6
12	6.530	2,05	13,5
13	5,178	1,83	10,5
14	4,107	1,63	8.3
15	3,257	1,45	6.6
16	2,583	1,29	5.2
17	2,048	1.15	4.1
18	1,624	1.02	3.2
19	1,288	0,91	2.6
20	1,022	0,81	2.0
21	810.1	0,72	1,6
22	642,4	0,65	1.2
23	0,509	0,57	1.0
24	0,404	0,51	0,8
25	0,320	0,45	0,6
26	0,254	0,40	0,5
27	0,202	0,36	0,4
28	0,160	0,32	0,3
29	0,126	0,28	0,26
30	0,100	0,25	0,20

Alasan untuk meningkatkan dua volt dalam gulungan sekunder adalah untuk memberikan margin kerugian yang dihasilkan oleh konsumsi dioda penyearah dan ketahanan alami transformator.
Agar trafo Anda merespons dengan benar dan mengirimkan arus yang diinginkan, itu harus dibangun dengan kawat tembaga dari kaliber yang tepat.

Bagaimana menemukan pengukur kawat dari lilitan sekunder

Untuk mengetahui ukuran kawat yang tepat dari gulungan sekunder, Anda harus menemukan amps konsumsi amplifier dan kemudian berkonsultasi dengan Tabel AWG . Dalam hal ini penguat mengkonsumsi 5 amp yang kami peroleh dengan membagi daya dalam watt penguat, antara tegangan output (gulungan sekunder). Jika kita melihat di meja AWG, kita melihat bahwa mengukur kawat 16 , mendukung 5,2 ampli, meskipun dalam prakteknya, Anda dapat menggunakan gauge yang lebih tipis, seperti sebagai sebuah 17 (Jangan men-download lebih dari satu titik ukur karena bisa terlalu panas trafo atau tidak mengirimkan daya yang dibutuhkan).
Perlu diingat bahwa jika kita tidak tahu amps konsumsi, itu sudah cukup untuk membagi kekuatan penguat antara output volt dari trafo.
Tentu saja, jika penguat adalah transistor, gulungan sekunder telah menambahkan ampere yang dikonsumsi oleh transistor. Sebagai contoh , ketika sebuah amplifier bekerja dengan empat transistor 2SC5200 dan tahu bahwa masing-masing membutuhkan 1,3 amp, memiliki total 5,2 ampere setara dengan kawat 16 gauge.

Bagaimana menemukan pengukur kawat dari gulungan primer

Untuk menemukan ukuran kawat dari gulungan primer, pertama kita memiliki arus listrik. Ini dicapai dengan membagi watt penguat, antara tegangan stopkontak listrik atau jaringan publik negara Anda.
Dalam hal ini kami memiliki suplai 120 volt di jaringan publik.

Amperes = Watts RMS / Volts input

Apa yang sama dengan:

Amps = 120W / 120V = 1 Amp

120 watt dibagi 120 volt, sama dengan: 1 amp. Jika kita melihat tabel AWG , pengukur terdekat adalah 23.

Bagaimana menemukan area inti trafo

Sekarang bagian inti terkait dengan kekuatan total dengan cara berikut:

Bagian inti = √ PT

Bagian nukleus sama dengan akar kuadrat dari kekuatan total.

Seperti yang kita lihat sebelumnya, kita mendapat 120 watt daya, untuk trafo. Maka bagian inti harus:

Bagian inti = √ 120 = 10,95 cm persegi

Ini berarti bahwa kita akan dilayani oleh inti 3,3 cm lebar, 3,3 cm, yang setara dengan area inti 10,89 sentimeter persegi, meskipun tidak harus persegi. Lembaran atau lembaran yang lebih dekat, sepanjang 3,2 cm di tengahnya, kita harus menempatkan jumlah lembaran yang memberi kita lebar 3,6 cm untuk mencapai daerah itu. The bekistingkomersial untuk kasus ini adalah 3,2 cm dengan 4 cm yang memiliki output daya 163 Watt. Kekuatan ini diperiksa untuk menandakan area inti.

3,2 x 4 = 12,8 cms2

12,8 x 12,8 = 163,84W

Lebih baik untuk selalu menggunakan ukuran inti yang lebih besar daripada yang kita butuhkan untuk berkuasa dan tidak memiliki masalah saat meletakkan kawat.

Ukur untuk menentukan lebar inti dengan menambahkan lembaran atau lembaran besi

Ukur untuk menentukan panjang inti                

Dalam gambar, kita dapat melihat inti dari trafo yang terlihat di atas, bagian inti akan menjadi produk dari panjang dalam sentimeter dengan lebar dalam sentimeter. Ini harus sesuai dengan nilai yang dihitung setidaknya, seperti yang kami katakan sebelumnya, jika lebih besar, jauh lebih baik, karena memberikan margin daya tertentu.

Perhitungan jumlah lilitan kawat tembaga

Ada konstanta yang merupakan angka 42, kita tidak akan membahas lebih rinci tentang asal-usul angka ini, karena idenya tidak untuk mempelajari matematika, tetapi untuk mencapai itu orang dengan sedikit pengetahuan dapat melakukan transformer.

Untuk menghitung jumlah belokan atau belokan kawat tembaga, dalam contoh kita, 42 dibagi dengan 12,8 cm2, yang merupakan area inti 3,2 x 4.

Jumlah belokan = 42 / 12,8 Cm2

42 dibagi 12,8 = 3,28 putaran atau putaran kawat per volt .

Ini berarti, bahwa untuk gulungan primer , itu adalah 120 volt dari stopkontak, dikalikan dengan 3,28 , itu sama dengan: 393 putaran atau putaran kawat tembaga. Jika di negara Anda, tegangan jaringan publik adalah 220V , kalikan, 220 volt dengan 3,28 = 721 berubah dalam lilitan primer.

Untuk menemukan jumlah belitan gulungan sekunder , 26 volt trafo diambil dan dikalikan dengan 3,28 mendapatkan 85 lilitan atau putaran kawat.

Sekarang kita tahu alat pengukur kawat untuk digunakan dan jumlah putaran, kita dapat melakukan Transformer .

Koneksi dua transformer sederhana

Jika sulit untuk mendapatkan trafo dengan TAP pusat, opsi yang sangat sederhana adalah menghubungkan dua trafo sederhana (tanpa TAP pusat).
Angka tersebut menunjukkan bagaimana koneksi yang benar dibuat untuk mengubah dua transformer sederhana kami menjadi trafo dengan TAP pusat. Selain itu, karena jumlah besi dalam lembaran dua kali lipat, daya meningkat sedikit, meningkatkan kinerja kedua transformer.

Transformer secara paralel

Di lain waktu sulit untuk mendapatkan transformer ampere yang tinggi dan kita tidak bisa mendapatkan bahan untuk melakukannya.
Sebagai solusi untuk masalah ini, dua transformator dapat dihubungkan secara paralel dan dengan demikian menggandakan ampere dan mempertahankan tegangan.
Sebagai contoh: Kita membutuhkan trafo 18 + 18 volt AC, dengan arus 12 amps, untuk memberi daya amplifier 300W dengan TDA7294 .
Kita dapat menghubungkan secara paralel dua transformer 18 + 18V AC, dengan arus 6 amp dan dengan demikian kita akan mendapatkan trafo yang kita perlukan untuk proyek ini.

Jika Anda ingin, Anda dapat menggunakan program yang disebut perhitungan trafo , yang mana perhitungan bekerja untuk Anda. Agar perhitungan dengan program ini berfungsi dengan benar, perlu menambahkan dua milimeter pada setiap sisi inti, karena bentuk di mana kawat digulung menempati ruang kawat.
Pilihan lain adalah menggunakan program resmi situs web kami, yang dibuat oleh Jaider Martínez, salah satu pengikut setia kami. Ini adalah perangkat lunak bebas untuk menghitung dimensi, putaran kawat dan kalibernya, hanya dengan memasukkan tegangan dan arus listrik.

Beberapa contoh perhitungan untuk realisasi trafo

Oleh Federico Michelutti dari Argentina.

Sebelum membuat contoh, kita harus mempertimbangkan informasi berikut:

Bentuk tabel inti

Pengukuran area inti dalam sentimeter. Bandingkan area inti dengan yang terdekat dalam tabel, gunakan ini atau area yang lebih besar dari yang Anda butuhkan, dan dengan jumlah putaran per volt, hitung lilitan kawat lilitan primer dan sekunder.

NUCLEUS	KEKUATAN MAKSIMUM	MENGHIDUPKAN UNTUK VOLT	AREA Cm²
1,6 x 1,9	9W	14	3,04
2.2 x 2.8	37W	7	6.16
2,5 x 1,8	20W	9.3	4.5
2,5 x 2,8	49W	6	7
2.8 x 1.5	17W	10	4.2
2.8 x 2.5	49W	6	7
2.8 x 3.5	96W	4.3	9,8
2.8 x 5	196W	3	14
3,2 x 3,5	125W	3,75	11.2
3,2 x 4	163W	3.3	12,8
3,2 x 5	256W	2.625	16
3,8 x 4	231W	2,76	15.2
3,8 x 5	361W	2.21	19
3,8 x 6	519W	1,85	22,8
3,8 x 7	707W	1,58	26,6
3,8 x 8	924W	1,38	30,4
3,8 x 9	1170W	1,22	34,2
3,8 x 10	1444W	1.1	38
3,8 x 11	1747W	1.004	41,8
3,8 x 12	2079W	0,921	45,6
4.4 x 9	1568W	1,06	39,6
4.4 x 10	1940W	0,95	44
4.4 x 11	2342W	0,867	48,4
4.4 x 12	2787W	0,795	52,8

Pengukuran inti:

Ketika mengalikan ( X ) (lebar dari pusat lempengan) oleh ( Y ) (latar belakang yang diberikan oleh jumlah pelat), kita memperoleh luas dalam centimeter persegi, dari inti trafo kita. Alat dalam milimeter yang tersedia yang kita miliki untuk ( X ) adalah: 16, 20, 22, 25, 28, 32, 38, 44, 50, 60, 70, 80, 100.
( Y ) akan ditentukan oleh jumlah pelat atau piring yang akan kita tempatkan satu di atas yang lain.

Contoh N ° 1:

Input : (gulungan primer) 220 V
Output 1 : (gulungan sekunder) 60V ke 4Amp

Hal pertama yang harus kita hitung adalah kekuatan trafo kita:

Dalam hal ini: 60V x 4 Amp. = 240 watt

Sekarang: jika kita melihat di tabel sebelumnya kita akan menemukan nilai paling perkiraan yaitu: 256W (Ini adalah kekuatan maksimum dan harus di atas untuk mengurangi kerugian).

NUCLEUS	KEKUATAN MAKSIMUM	MENGHIDUPKAN UNTUK VOLT	AREA Cm²
3,2 x 5	256 W	2.625	16

Dengan cara ini kita menemukan ukuran inti yang paling sesuai dengan kebutuhan kita:
X = 3,2 cm dengan Y = 5 cm

Sekarang baik-baik saja; ketika membagi kekuatan penguat kami, antara tegangan input, kami mendapatkan nilai ampere untuk gulungan primer:

240w / 220v = 1,09 amp.

Sekarang kita melihat tabel AWG

Kaliber	Mil Beredar	Diameter mm	Amperage
17	2,048	1.15	4.1
23	0,509	0,57	1.0

Seperti yang Anda lihat, kita harus menggunakan untuk gulungan primer, sebuah kawat magnet ukuran 23 dan kawat 17 gauge, untuk gulungan sekunder, karena ini membutuhkan 4 amp.

Untuk menghitung jumlah lilitan gulungan primer, kita harus mengalikan Tegangan per volt (2,21 sesuai dengan tabel inti bentuk), dengan jumlah volt input dari trafo (tegangan jaringan publik):

220V x 2.625 = 578 berubah untuk gulungan primer.

Untuk gulungan sekunder, sama tetapi dengan output volt yang diinginkan:

60V x 2.625 = 158 giliran untuk gulungan sekunder.

Contoh No. 2:

Input : (gulungan primer): 120V
Output 1 : (gulungan sekunder): 32 x 32V ke 3Amp (kami akan menggunakan TAP Pusat)

Hal pertama yang harus kita hitung adalah kekuatan trafo kita; Dalam hal ini: 32 + 32V x 3 Amp. = 192 Watt

Sekarang: jika kita melihat dalam tabel inti bentuk kita, kita akan menemukan nilai yang paling dekat adalah: 196W , (karena mereka adalah kekuatan maksimum).

NUCLEUS	KEKUATAN MAKSIMUM	MENGHIDUPKAN UNTUK VOLT	AREA Cm²
2.8 x 5	196W	3	14

Dengan cara ini kita menemukan ukuran inti yang kita butuhkan, yaitu X = 2,8 cm dengan Y = 5 cm

Sekarang baik-baik saja; ketika membagi kekuatan penguat kami, antara tegangan input, kami mendapatkan nilai ampere untuk gulungan primer:

192w / 120v = 1,6 amp.

Sekarang kita melihat tabel AWG

Kaliber	Mil Beredar	Diameter mm	Amperage
21	810.1	0,72	1,6
18	1,624	1.02	3.2

Seperti yang Anda lihat, kita harus menggunakan 21 gauge untuk gulungan primer, dan 18 gauge, untuk gulungan sekunder, karena ini harus memberikan 3 Amp.

Untuk menghitung jumlah lilitan gulungan primer, kita harus mengalikan Tegangan per volt (3 sesuai dengan tabel inti bentuk), dengan jumlah volt input (jaringan publik):

120V x 3 = 360 berubah untuk gulungan primer.

Untuk gulungan sekunder, kami melakukan hal yang sama tetapi dengan output volt yang diinginkan:

64V x 3 = 192 berubah. Dalam hal ini, ketika kita sampai ke putaran 96, kita harus mengelas kabel TAP Central, atau kita dapat memutar kabel menjadi dua kali dan hanya memberi 96 putaran, seperti yang ditunjukkan dalam video.

Contoh N ° 3:

Masukan : 220V (gulungan primer)
Output 1 : 24V 3 Amp (berkelok-kelok sisi)
Keluaran 2 : 9V 1,6 Amp (tambahan berliku sekunder)
Yang pertama adalah untuk menghitung daya yang akan disampaikan transformator dalam rangka untuk menemukan ukuran inti yang sesuai.

Untuk kasus ini kita mengambil kekuatan gulungan sekunder utama, yaitu: 24V x 3 Amp) = 72 watt

Kemudian kita melihat formaletas meja inti dan menemukan nilai terdekat di atas yaitu: 96W (Catatan setidaknya 20% up, memikirkan kerugian arus eddy).

NUCLEUS	KEKUATAN MAKSIMUM	MENGHIDUPKAN UNTUK VOLT	AREA Cm²
2.8 x 3.5	96W	4.3	9,8

Dengan cara ini kita menemukan ukuran inti yang kita butuhkan:
X = 2,8 cm dengan Y = 3,5cm.

Sekarang baik-baik saja; ketika membagi kekuatan penguat kami, antara tegangan input, kami memperoleh nilai ampere yang harus diberikan oleh gulungan utama:

96W / 220v = 0,4 amp.

Sekarang kita melihat tabel AWG

Kaliber	Mil Beredar	Diameter mm	Amperage
27	0,202	0,36	0,4
18	1,624	1.02	3.2
21	810.1	0,72	1,6

Seperti yang Anda lihat, kita harus menggunakan 27 gauge untuk lilitan primer, 18 gauge untuk lilitan sekunder dan 21 gauge untuk lilitan tambahan.

Untuk menghitung jumlah belokan lilitan primer, kita harus mengalikan Tegangan per volt (4,3 sesuai dengan tabel inti bentuk) dengan jumlah volt input (tegangan jaringan publik).

220V x 4,3 = 946 berubah untuk gulungan primer

Untuk gulungan sekunder yang sama harus dilakukan, tetapi dengan output volt yang diinginkan:

24 vx 4.3 = 103 lap.  

Dan untuk Winding Tambahan, kita memiliki: 9V x 4.3 = 39 putaran.

Contoh N ° 4:

Input : 220V (gulungan primer)
Output 1 : 33 + 33v hingga 3amp (gulungan sekunder)
Output 2 : 12v ke 0.8amp (tambahan lilitan sekunder)

Mari kita mulai dengan menghitung adalah kekuatan trafo kami:

Untuk kasus ini kita mengambil kekuatan gulungan sekunder utama, yaitu 33V + 33V x 3 Amp = 198 watt.

Sekarang kita mencari dalam tabel formaletas inti kami dan menemukan nilai yang paling perkiraan di atas yaitu: 231W (Catatan setidaknya 20% up, memikirkan kerugian arus eddy).

NUCLEUS	KEKUATAN MAKSIMUM	MENGHIDUPKAN UNTUK VOLT	AREA Cm²
3,8 x 4	231W	2,76	15.2

Dengan cara ini kami telah menemukan ukuran inti yang paling sesuai untuk inti transformator kami:
X = 3,8 cm dengan Y = 4 cm.

Sekarang baik-baik saja; ketika membagi kekuatan penguat kami, antara tegangan input, kami memperoleh nilai ampere dari gulungan primer:

231W / 220v = 1,05 Amp.

Sekarang kita melihat tabel AWG

Kaliber	Mil Beredar	Diameter mm	Amperage
22	642,4	0,65	1.2
18	1,624	1.02	3.2
24	0,404	0,51	0,8

Seperti yang Anda lihat, kita harus menggunakan 22 gauge untuk gulungan primer, meskipun 23 gauge dapat digunakan, karena perbedaannya sangat kecil.
Untuk gulungan sekunder kami menggunakan 18 kawat pengukur, karena gulungan ini membutuhkan 3 Amp dan kawat 18 menghasilkan 3,2 amp. Dan gulungan tambahan kami menggunakan kawat 24 gauge, karena itu membutuhkan 0,8 Amp.

Untuk menghitung jumlah belitan gulungan primer, kita harus mengalikan belokan per volt (2,76 sesuai dengan tabel inti bentuk), dengan jumlah volt input (tegangan jaringan publik):

220V x 2,76 = 607,2 berubah untuk gulungan primer.

Untuk gulungan sekunder, hal yang sama dilakukan, tetapi dengan output volt yang diinginkan:

33 + 33 V x 2,76 = 182 putaran. Dalam hal ini, ketika Anda sampai ke putaran 91, kita harus mengelas kabel Central TAP, atau kita dapat memutar kabel menjadi dua kali dan hanya memberi 91 putaran, seperti yang ditunjukkan dalam video.

Dan untuk gulungan tambahan yang kita miliki: 12Vx 2,76 = 33 berubah.

Terima kasih khusus kepada Federico Michelutti dari Argentina.