Un trasformatore utilizza energia quando l'uscita non è sotto carico?

Stavo leggendo come funzionano i convertitori CA / CC con un trasformatore step-down e quindi un ponte a diodi per convertire la tensione CA inferiore, abbassata in CC. Quello che non capisco è che dal momento che l'ingresso CA sembra essere collegato alla bobina primaria del trasformatore, in che modo il carico CC influisce sull'energia utilizzata dall'alimentazione CA?

Il DC carica in qualche modo il feedback e riduce la resistenza della bobina primaria in modo da poter assorbire più energia?

Quando non c'è carico sul lato CC, la corrente continua a fluire attraverso la bobina primaria CA e, in tal caso, perché non si scioglie?

Il DC carica in qualche modo il feedback e riduce la resistenza della bobina primaria in modo da poter assorbire più energia?

Sì. Tuttavia, sarebbe più semplice analizzare un carico CA. I diodi non sono centrali nella tua domanda:

Anche l'impedenza di RL viene trasformata, quindi se si dispone di un trasformatore 10: 1 e RL è 2 Ω, la sorgente CA vedrà il trasformatore come una resistenza da 200 Ω ( )$10^2⋅2$

Quando la corrente in una bobina cambia, crea un campo magnetico mutevole. Nel caso di un trasformatore con un carico, tuttavia, il cambiamento nel campo magnetico crea una corrente nel secondario, che crea immediatamente il proprio campo magnetico mutevole nella direzione opposta, annullando il campo del primario. Le persone tendono a dimenticare che un trasformatore ideale non ha campo magnetico durante il funzionamento . Qualsiasi modifica nel campo di una bobina viene immediatamente annullata da una modifica nell'altra.

Il "feedback" è causato dallo stesso effetto. Il primario fa cambiare il secondario e il secondario fa cambiare in cambio il primario.

Quando non c'è carico sul lato CC, la corrente continua a fluire attraverso la bobina primaria CA e, in tal caso, perché non si scioglie?

Con nulla collegato al lato secondario, la bobina secondaria è a circuito aperto e non fa nulla. È solo un po 'di metallo che si trova nelle vicinanze. Il circuito ora è solo una fonte CA che comanda la bobina primaria, che si comporta come un induttore solitario:

Gli induttori ideali non consumano energia; immagazzinano temporaneamente energia in una metà del ciclo e la restituiscono alla riserva nell'altra metà. Le bobine reali non sono fatte di conduttori perfetti, tuttavia, e hanno una certa resistenza, quindi la potenza consumata dalla bobina primaria sarà determinata dalla resistenza del filo.

Inoltre, non è del tutto corretto affermare che "la corrente continua a fluire attraverso la bobina primaria CA". La "corrente" fluisce attraverso il primario e la resistenza del primario a quella corrente fa sì che "dissipi energia" (o potenza) nella stanza. "Potenza" è in realtà la velocità con cui fluisce l'energia, e l'energia fluisce effettivamente attraverso lo spazio vuoto tra i fili, non nei fili stessi. Una volta capito questo, molte cose hanno molto più senso.

Un trasformatore offre resistenza al flusso di corrente CA a causa del campo magnetico prodotto dal flusso di corrente. Questa "resistenza AC" è definita "impedenza" ed è una funzione del numero di giri, materiale del nucleo, intercapedine d'aria nel nucleo, dimensioni del nucleo e altro.

In assenza di carico, la tensione CA applicata farà fluire la "corrente di magnetizzazione". Ciò causerà alcune perdite dovute a perdite di corrente parassita nel nucleo e perdite di rame dovute alla resistenza nell'avvolgimento ("Perdite I al quadrato" come potenza = Corrente ^ 2 x Resistenza).

Queste perdite sono relativamente piccole rispetto alla potenza a pieno carico ma non banali a riposo. Di solito, un po 'della potenza a pieno carico sarebbe buona.

Quando viene applicato un carico CC, esso carica il circuito secondario CA che è strettamente accoppiato dai campi magnetici del nucleo all'avvolgimento primario. Quindi la resistenza di carico CC appare come se fosse un carico di impedenza CA sul lato primario e la potenza di ingresso aumenta per soddisfare il carico.

Se si applica la corrente continua (piuttosto che la corrente alternata) a un avvolgimento del trasformatore, non si verifica alcun cambiamento del campo magnetico, non vi è impedenza dovuta al campo magnetico variabile e la corrente è limitata dalla resistenza che è bassa rispetto all'impedenza che dovrebbe essere generata . Se l'alimentazione DC ha una potenza muscolare sufficiente, il trasformatore "si scioglie".

L'energia fornita al primario va a:

1. Il carico secondario, off grossolano, zero se nessun carico,

2. Perdite di rame: perdite IR primarie e secondarie della resistenza degli avvolgimenti. Se il secondario non ha carico, quella parte della perdita è zero.

3. Perdita di ferro: A. Per far girare il flusso magnetico in un modo e nell'altro il ferro ha bisogno di una corrente magnetizzante. Questa corrente genera parte della perdita IR nella perdita primaria,

3B. Le proprietà magnetiche del ferro sono "appiccicose" in quanto il magnetismo residuo rimane quando magnetizzato e l'energia deve essere spesa per rimuoverla prima che inverta il suo orientamento. Il ciclo è una perdita di isteresi, che diventa calore.

3C. Il flusso magnetico induce "correnti parassite" che circolano lungo la circonferenza del nucleo di ferro finendo come perdita IR, essendo la R resistenza del ferro lungo la sezione trasversale. La laminazione del nucleo aumenta la resistenza effettiva, poiché ora la tensione di induzione sul laminato "sottile" è più piccola, il percorso del flusso è più lungo.

Se un trasformatore non ha carico sul secondario, non vi è alcun consumo di corrente. Forse qualche perdita ma questo è minuscolo. Se vedi il trasformatore come un induttore, ciò implica che l'avvolgimento del trasformatore blocca CA e passa CC. Contro capacità che blocca CC e passa CA. Quindi un induttore è semplicemente un resistore CA. Se si esegue la matematica della legge degli ohm, la tensione è costante, quindi la resistenza della bobina è ciò che cambia quando si aggiunge un carico all'avvolgimento secondario. È come completare il circuito permettendo a più corrente di fluire.