Vad är transformatorförluster?
En transformator är en grundkomponent i elektroniska kretsar som stiger spänningen upp eller ner. Detta åstadkoms genom två koppartrådlindningar, de primära och sekundära spolarna, runt en kontinuerlig magnet, kallad kärnan. Transformatorförluster hänvisar till den elektriska energin som går förlorad vid uppstegning eller nedstängning av spänningen.
Ett annat sätt att titta på detta är att ingenting kommer utan kostnad för elektronik som körs vid normala driftstemperaturer. Mängden kraft som placeras i den primära transformatorns lindning kommer alltid ut lägre i den sekundära lindningen. Den primära spolen rör inte fysiskt den sekundära spolen, som man kan förvänta sig i andra typer av elektriska anslutningar. Anslutningen sker faktiskt av magnetfältet och den interagerar med elektroner. Denna anslutning är känd som induktion, vilket är meningsfullt eftersom magnetfältet inducerar eller får elektricitet att flytta från den primära spolen till den sekundära.
Transformatorförluster är ett direkt resultat av magnetisk induktion och kan matematiskt förutsägas. För att förstå detta kan man överväga hur ett magnetfält ser ut. Om järnfilningar är spridda på ett styvt papper som är placerat över en magnet, bildas järnfiltringarna i böjda linjer. Elektricitet går förlorat i transformatorer eftersom de krökta magnetiska ledningarna tar lite av energin till utomhus och omgivande material snarare än direkt till sekundärspolen.
När människor först introduceras för transformatörförluster kan reaktionen vara att transformatorer är för ineffektiva för att vara bra. Den tekniska utmaningen är emellertid att reducera transformatorförluster till mängder som är obetydliga inom resten av kretsen. Transformatorer varierar i storlek från de mycket små som finns på datorns moderkort till de mycket stora som används vid industriella kraftverk. De stora transformatorerna har råd att förlora mer energi än sina mindre motsvarigheter.
Värmeenergi är ett viktigt resultat av transformatörförluster. De förlorade elektronerna interagerar med material kring dem, inklusive vissa gaser i luften, och det är här värmen kommer från. Om värmen inte tas bort tillräckligt snabbt, kan transformatorn dyka upp och i större modeller explodera. Poppning och explosion kan också inträffa om en relativt stor elektrisk kraftpik skjuts in i primärspolen. Det är därför matematiken måste köras först för att bestämma driftsgränserna för en viss transformatorkonstruktion.