ترانسفورماتور یا ترانس چیست؟

دوستان عزیز در جلسات گذشته با برق آشنا شدیم و تفاوت جریان مستقیم و جریان متناوب را متوجه شدیم. این جلسه میخواهیم اولین المان برق و الکترونیک را معرفی کنیم . این المان ترانسفورماتور یا ترانس هست و این المان در ابعاد کوچک در الکترونیک و در ابعاد بزرگ در برق صنعتی و الکترونیک قدرت استفاده میشه.

ترانسفورماتور یا ترانس

البته بازم باید یادآوری کنم که آموزش های ما تئوری و محاسبه محور نیستن و زیر هر نوشته سعی میکنم منابع خوب برای محاسبات را معرفی کنم .

ترانسفورماتور چیست ؟

ترانسفورماتور یا در عموم بهش بیشتر ترانس میگن یک المان یا قطعه ای هست که از دو سیم پیچ تشکیل شده که معمولا این سیم ها روی هسته فلزی که جنس های مختلفی داره پیچیده میشه ، در شکل زیر واضح میتونید بفهمید من چی گم!

ترانسفورماتور یا ترانس

حالا این ترانس چیکار میکنه ؟

ترانسفورماتور وقتی به یک سیم پیچش جریان متاوب یا AC  اعمال میشه  این جریان را روی سیم پیچ طرف دیگه بصورت بیسم و بدون اتصال سیمی منتقل یا به اصطلاح القا میکنه!

حالا یک مثال ساده بگیم : توی خونه ها دیدین که روی دستگاه ها ، تلویزیون های CRT بخصوص و سگا که بچگی بازی میکردیم نوشته 220 ولت یا 110 ولت که در ایران 220 ولت هست ، ولی دستگاه های مختلف لزوما با یک ولتاژ ثابت مثلا 220 ولت کار نمیکنن ولی میبینید که روی همه دستگاه ها نوشته 220 ولت ! خلاصه بگم با یک ترانس (قدیمی شده الان منابع تغذیه سوئیچینگ زیاد شده دوستان حرفه ای به دل نگیرن 🙂 ) 220 ولت را میگرفتن و به ولتاژ مورد نظر تبدیل میکنن.

مطلب پیشنهادی:  فیلم های آموزش طراحی مدارات آنالوگ

مثلا در تلویزیون یک ترانس کاهنده برای مدارات داریم که ولتاژ را کم میکنه مثلا به 24 ولت  و یک ترانس افزایند داریم که 220 ولت را تبدیل میکنه به 5 هزار ولت !

ترانسفورماتور کاهنده

تعریف علمی ترانسفورماتور

ترانسفورماتور یا ترانسفورمر به وسیله‌ای است که انرژی الکتریکی را به وسیله دو یا چند سیم‌پیچ 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 سیم‌پیچ اول می‌شود، این میدان مغناطیسی به نوبهٔ خود موجب به وجود آمدن یک ولتاژ در مدار دوم می‌شود که با اضافه کردن یک بار به مدار دوم این ولتاژ می‌تواند به ایجاد یک جریان ثانویه بینجامد.

یک تعریف دیگر از ترانسفورماتور

اگر دو سیم پیچ را در کنار یکدیگر قرار داده و از یکی از آنها جریان متغیری عبور دهیم ، در سیم پیچ دوم ولتاژی القا می شود . در واقع با عبور جریان متغیر از سیم پیچ اولیه یعنی سیم پیچی که ورودی به آن اعمال می شود ، در اطراف آن یک میدان مغناطیسی متغیر ایجاد می شود . این میدان متغیر، سیم پیچ دوم را قطع می کند و سبب القای ولتاژ در آن می شود .

مطلب پیشنهادی:  ضرورت استفاده از UPS (منبع تغذیه بدون وقفه)

این پدیده اساس کار ترانسفورماتور است . دقت داشته باشید که در یک ترانسفورماتور بین سیم پیچ های اولیه و ثانویه هیچ گونه تماس الکتریکی وجود ندارد و انرژی ورودی تماماً از طریق میدان مغناطیسی به ثانویه منتقل می شود .

احتمالا سر کوچه ها و بیشتر در اتوبان ها ترانس های بزرگ در ابعاد مثلا 1*1 متر که در اصطلاح بهشون ترانس های های ولتاژ میگن را دیدین از این ترانس ها بگیرید تا ترانس های خیلی کوچک در ابعاد 1*1 سانتی متر در مدارات الکترونیکی استفاده می شوند همگی از یک اصول پیروی میکنند که آن قانون القای میدان مغناطیسی هست ، که در فیزیک الکتریسیته و مغناطیس میتوانید علت این اتفاق جالب را پیدا کنید.

ترانسفورماتور

کاربرد ترانس

افزایش و کاهش ولتاژ و جریان یا بعبارت علمی تر انتقال  توان  ! شما بطور تئوری اگر یک سر سیم پیچ 100 وات توان داشته باشید اگر تلفات را حساب نکنیم در سیم پیچ دوم هم 100 وات توان خواهیم داشت . پس ترانس از خودش توان تولید نمیکنه فقط منتقل میکنه !

 

ترانس های های ولتاژ در خطوط انتقال ، ترانس تطبیق امپدانس در آمپلی فایر ها ، ترانس ایزوله در تعمیرات ، ترانس های کاهنده ولتاژ بعنوان منبع تغذیه برای مدارات الکترونیکی ،ترانسفورماتور های استفاده شده در منابع سوئیچینگ و…

مطلب پیشنهادی:  مقاومت های خطی

 

در الکترونیک ترانس را چگونه نمایش میدهند

سمبل مداری ترانسفورماتور

در زیر همین مطلب لینک هایی هستن که دقیق عملکرد ترانس را ساده توضیح دادن و نمیخوام دوباره بنویسم فقط چیزی که از این نوشته میخوام یاد بگیرید سه تا چیز هست که در بحث های آینده از آن استفاده خواهیم کرد، ترانسفورماتور یا ترانس چه المانی هست ؟ چه کاری میکنه ؟ در کجا کاربرد داره ؟ و مدار ساده آنرا در ذهن داشته باشید که در مطالب پیشرفته از آن استفاده خواهیم کرد فقط حتما لینک های زیر نوشته را هم مطالعه کنید.

امیدوارم با مطالعه این نوشته و فایل های زیر درک ابتدایی از ترانس را پیدا کرده باشید سعی میشه در آینده بیشتر در مورد انواع و کاربرد های آن و نحوه محاسبات آن بحث بشه سعی کنید به میکرو دیزاینر الکترونیک همیشه سر بزنید.

دانلود فایل توضیحات بیشتر

دانلود کتاب مدار های الکتریکی هیت

کتاب طراحی ترانسفورماتور و سلف(انگلیسی)

مطالب جلسات گذشته

منابع استفاده شده

ویکی پدیا

همچنین لطفا اپلیکیشن اندویدی ما را هم نصب کنید.

دانلود اپلیکیشن میکرو دیزاینر الکترونیک

مطالعه دیگر جلسات این آموزش<< جلسه قبلی                    جلسه بعدی >>

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

5 دیدگاه

  1. تفاوت ترانس با آداپتور چیه

    • میلاد جهاندیده

      سلام،
      ترانسفورماتور تبدیل ولتاژ انجام میده مثلا 220 ولت AC را به 22 ولت AC تبدیل میکنه. همیشه نسبی عمل میکنه. مثلا در این مثال ولتاژ را 10 برابر کاهش داد. و اگر ورودی همین ترانس 330 بود ولتاژ خروجی ما 33 ولت میشد.

      ولی آداپتور ها به معنی که ما میشناسیم میان ولتاژ 220 ولت AC را به(مثلا) 12 ولت DC تبدیل میکنن. حالا داخل این اداپتور میتونه یک ترانسفورمر باشه بعلاوه یکسری قطعات اضافی مثل یکسوساز و شاید یک رگولاتور ولتاژ….

  2. مجید بنیادی

    سلام من سوال دارم و ممنون میشم اگه پاسخ بدین
    ما برای تبدیل ولتاژ ac به dc اول یک ترانسفورمر میذاریم که ولتاژ رو کاهش بده خب سوال اول اینکه آیا خروجی ترانسفورمر همون فاز و نول که ولتاژش کم شده؟ یا + و – میشه ممنون میشم توضیح بدین
    خب بعد که خروجی های ترانسفورمونو به یکسوساز وصل میکنیم خروجی ما فقط مثبت میشه یعنی یکسوساز میاد و یک جریان مستقیم مثبت میده خب حالا سوال خروجی منفی ما کجاست؟ یعنی ما برای این منبع تغذیه ساده مون یک پایه مثبت و یک پایه منفی میخوایم منفی از کجا میاد؟؟!

    • میلاد جهاندیده

      با سلام، این یک سوال پایه ای است و بیشتر به ماهیت الکتریسیته و مبانی تولید برق و مدارات الکتریکی برمیگرده. چیزهایی که من اینجا مینویسم شاید از نظر تئوری علمی ایراداتی وارد شود ولی سعی میکنم ساده بگم. در حقیقت ما + و – را اختلاق در نظر میگیریم مثلا در باطری در نظر بگیرید نصف باطری بار بیشتری نسبت به سمت دیگر آن دارد در نتیجه در دو سر باطری 1.5ولت اختلاق پتانسیل یا ولتاژ داریم. در ژنراتورای نیروگاه هم سناریو مشابه این را داریم و اونجا یک داستانی به اسم زمین هم داریم که بازم شبیه همین موضوع است و برای همین است که شما وقتی دستت روی فاز باشه و پاهات روی زمین برق میگیره. بین دست تو و زمین اختلاق پتانسیل ایجاد میشه و بارهای الکتریکی سعی میکنن از بدن تو عبور کنن برسن به زمین.

      خروجی ترانس های ایزوله بصورت فاز و نول سمت برق شهر نیست و ارتباطش با زمین قطع میشه ولی یک فاز و تول جدید(القا شده) ایجاد میشه و دارای مثت و منفی نیست و در طول زمان + و – منفی میشن به شکل موچ سینوسی توجه کنید.

      ولی وقتی یکسو میکنیم داستان تغییر میکنه و با یکسو سازی نمیذاریم پلاریته یا همان + و – جریان تغییر کنه یعنی کاری میکنیم که همیشه سر یک سیم بار بیشتری نسبت به سر دیگر داشته باشیم. یک سیم + و سیم دیگر -میشه. یا به عبارتی همیشه یک سیم بار بیشتری نسبت به بقیه داره. این داستان را به شکل های مختلف میشه توضیح داد ولی برای درک بهتر مقالات زیر را بخونید و شکل موج های یکسو ساز ها و مقالاتی در مورد نحوه تولید برق هم بخونید بیشتر متوجه میشید.

      مدارات یکسوکننده
      دیود ; دیود چیست ؟

  3. سلام. بنده مطالب درمورد ترانس شمارا مطالعه کردم و کاملا مفید بود.ولی یه سوالی داشتم نتونستم پیدا کنم و اون هم اینه که
    (۶T 0.5mm*5-۶T 0.5mm*5)
    (۳۲T 0.5mm*2)
    ( ۶دور با قطر ۰.۵میلمتر -۶دور باقطر۰.۵میلیمتر)
    (۳۲دور ۰.۵میلیمتر)
    ضریب ۲ و ضریب ۵ به چه معناست؟