بررسی ترانسفورماتور ترانسفورماتور تطبیق دهنده
ترانسفورماتور تطبیق دهنده بلندگو، روشی است که برای افزایش خروجی از میکروفون استفاده می شود، بسیار بزرگ است و به گونه‌ای طراحی شده است که از قدرت بسیار بیشتری بهره ببرد. به عنوان مثال، فرض کنید که یک ترانسفورماتور تطبیق دهنده با یک بلندگو 16 اهمی به یکآمپلی فایر 6400 اهمی باید متصل باشد که بتواند قدرت خود را انتقال دهد.فرض کنید که مقدار توان انتقالی باید 9 وات باشد. فرمول توان به صورتW = El است، که W به معنای توان(در واحد وات)،E ولتاژ (در واحد ولت) وI به معنای جریان(در واحد آمپر)می باشد (به یاد داشته باشید که رابطه بین ولتاژ و جریان در یک مقاومت به صورتE = IR است وR مقاومت (بر حسب اهم) است.)
ترانسفورماتور تطبیق دهنده بلندگو، روشی است که برای افزایش خروجی از میکروفون استفاده می شود، بسیار بزرگ است و به گونه‌ای طراحی شده است که از قدرت بسیار بیشتری بهره ببرد. به عنوان مثال، فرض کنید که یک ترانسفورماتور تطبیق دهنده با یک بلندگو ۱۶ اهمی به یکآمپلی فایر ۶۴۰۰ اهمی باید متصل باشد که بتواند قدرت خود را انتقال دهد.
ترانسفورماتور تطبیق دهنده
ترانسفورماتور تطبیق دهنده
فرض کنید که مقدار توان انتقالی باید ۹وات باشد. فرمول توان به صورتW = El است،که W به معنای توان(در واحد وات)،E ولتاژ (در واحد ولت) وI به معنای جریان(در واحد آمپر) می باشد (به یاد داشته باشید که رابطه بین ولتاژ و جریان در یک مقاومت به صورتE = IR است وR مقاومت (بر حسب اهم) است.)
منابع آزمون نظام مهندسی برق طراحی
نظام مهندسی برق تبریز
این رابطه با استفاده از ترکیب دو فرمول،W = El = E X E / R = E2 / R و سپس ضرب طرفین درR »WR = E2 به دست می آید.در این مثال،WR = 9 X 6400 = 57,600 = E2 است. از این رو،E = 57,600 – 240 ولت و همچنینI = E/R = 240/6400 = .0375 می شود.
در مقاومت کویل صدا، رابطه WR = 9 X 16 = !*4 = E2 برقرار است. از این رو،E = Y144 = 12 ولت وI = 12/16 = 0.75 آمپر می شود.
اما اگر از ترانسفورماتور تطبیق استفاده نشود، چه اتفاقی می افتد؟ امپلی فایر فقط برای ارائه، ۰۳۷۵ آمپر در برابر مقاومت ۶۴۰۰ اهم یا بارطراحی شده است. اگر به ۱۶ اهم وصل شود، احتمالا چیزی بیش از ۰۳۷۵ آمپر – شاید۰٫۰۵ آمپر – تحویل نمی دهد و شکل موج بسیار تحریفشده خواهد شد. هنگامی که، ۰٫۰۵ آمپر به ۱۶ اهم تحویل داده شود، ولتاژ طبق رابطهE = IR = 16 * 05 = 0.8 ولت است و توان تحویل داده شدهW = El = 0.8 X -05 = .04 وات است،در صورتی که ما ۹ وات انتظار داشتیم!
به عملکرد ترانسفورماتور توجه کنید. در واقع ترانسفورماتور این ولتاژ را با نسبت دور در سیم پیچ ها کاهش،وبا همان نسبت جریان را افزایش می دهد. بنابراین به طور موثر مقاومت (یا امپدانس) متصل به ثانویه را با مربع نسبت دور ضرب می کند. در این حالت، نسبت ۲۰: ۱ خواهد بود. امپدانس متصل به ثانویه به صورت
(۱۶ X 400 = 6400 ohms)X 20 = 40020ضرب می شود. ولتاژ ورودی ۲۴۰ ولت، و خروجی آن ۱۲ ولت است. جریان ورودی ۰٫۰۳۷۵ آمپر و جریان خروجی ۰٫۷۵ آمپر است. توان ورودی و خروجییکسان است (صرف نظر از هر گونه تلفاتیکه به دلیل ناکارآمدی ترانسفورماتور است؛ در عمل، ترانسفورماتور با راندمان بیش از ۹۰٪کارآمدخواهدبود،بنابراین این مقدار خطای بسیار بزرگی نیست و قابل صرف نظر کردن است).
هنگامی که تقویت کننده ۲۴۰ ولت را به سیم پیچ ” تعداد دور بالا” منتقل می کند، هسته، مغناطیسیمی گردد و به دلیل استقرار زیاد، جریان بسیار کمی از آمپلی فایر خارج می شود، مگر اینکه سیم پیچصدا به سیم پیچ تعداد دور کم وصل شود. تعداد دور سیم پیچ، با تعداد دور زیاد باید ۲۰ برابر بیشتر از سیم پیچبا تعداد دور کم باشد. به این ترتیب، القا ۲۴۰ ولت در سمت اولیه باعث ایجاد ولتاژ ۱۲ ولت در سمت ثانویه خواهد شد.
وقتی سیم پیچ صدا به یک منبع ۱۲ ولت وصل شود، ۰٫۷۵ آمپر می کشد. اگر هیچ جریانی در ترانسفورماتور شارش نداشته باشد، این جریان ثانویه با اشباع هسته، القاء را از بین می برد و ۱۲ ولت (و همچنین ۲۴۰ ولت) از بینخواهد رفت. برای حفظ ۱۲ ولت،امپلی فایر باید جریان اصلی را به سمت اولیه بفرستد تا اثر آمپر ۰٫۷۵ در ثانویه خنثی شود. از آنجا که سیم پیچ اولیه دارای ۲۰ برابر تعداد دور بیشتراست، تنها به جریان بیستمیا ۰٫۰۳۷۵ آمپر نیاز دارد تا همین اثر را داشته باشد و اثر جریان ثانویه را خنثی کند.
بنابراین ترانسفورماتور باعث می شود که سیم پیچ اولیه از امپلی فایر ولتاژ ۰٫۰۵ بگیرد و قسمت ثانویه به سیم پیچ ۱۶ اهم وصل می شود تا ۰٫۷۵ آمپر از ۱۲ ولت به دست آورد. برای تقویت کننده، همان اتصال سیم پیچ صدا با مقاومت ۶۴۰۰ اهم باید انجام شود و این کار Matching نام دارد.
