پاسخ : یکسوسازی خروجی دوبل
با سلام :
کلیه موارد مورد اشاره شما در رابطه با سه طریق یکسو سازی کاملا درست است اما، کلیه موارد مورد اشاره شما نسبت به یک ترانس جفت 12 ولت 1 یک آمپر متاسفانه اشتباه گزارش شده است. لذا مورد صحیح آن بقرار ذیل می باشد:
وقتی یک ترانس جفت 12 ولت یک آمپر را می سازند، خروجی آن را 24 ولت یک آمپر در نظر می گیرند. (توان مساوی24 ولت/ آمپر) که درست از سر وسط آن یک سیم بیرون آورده، که این سر با دو سر دیگر ترانس 12 ولت یک آمپر و جمعا 24 ولت آمپر می باشد. یعنی توان هر سر وسط با سیم های کناری مساوی 12 ولت/ آمپر می باشد، نه طبق فرمایش شما 6 ولت/ آمپر
جمع کل دو توان 12 ولت یک آمپری برای دو سر ترانس می شود 24 ولت آمپر ( 12 + 12) = 24 نه طبق محاسبات شما 12 ولت/ آمپر.
نوشته اصلی توسط Dr.micro
استاد ارجمند بیشتر صحبت من در مورد همین بخش هست .
در بحث طراحی ترانسفورماتورها و حتی به هنگام خرید میدانیم که ترانسها با بیان ولتاژ و جریان نامی ثانویه ترانسفورماتور شناخته میشن و توان نامی ترانسفورماتور هم فقط با ذکر همین موارد مشخص هست ، به طور مثال ترانسفورماتور 12 ولت 1 آمپر ( توان ثانویه و قدرت انتقال توان هسته حد اکثر 12 ولت آمپر است ) . دلیل این امر این هست که ولتاژ اولیه در کشور مصرف کننده مشخص است و توان اولیه نیز به صورت ایده آل برابر با ثانویه در نظر گرفته میشود ، در مورد این ترانس توان اولیه نیز برابر با 12 ولت آمپر درنظر گرفته میشود ( در عمل و خصوصا در طراحی ترانسفورماتور و یا در کاربردهای دقیق ترانسفورماتور اینطور نیست و توان اولیه نیز به دقت قابل محاسبه هست ) . از طرفی بیان یا ثبت جریان اولیه بر روی ترانسفورماتور بر روی ترانس مرسوم نیست .
وقتی از ولتاژ و جریان نامی ترانسفورماتور صحبت میشود در حقیقت ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور در جریان بار نامی و حد اکثر جریان مجاز سیم پیچهای ثانویه بیان میشود .
در رابطه با ولتاژ ، چون ترانسفورماتورها به هنگام مصرف دچار افت ولتاژ در ثانویه میشوند به هنگام طراحی درصدی بالاتر از ولتاژ نامی طراحی و ساخته میشوند .
و اما در رابطه باحد اکثر جریان قابل اخذ در ثانویه ، ماکزیمم این جریان مربوط به چگالی جریان و تحمل حرارت حاصل از اون هست .
حالا برسیم به ترانس با ثانویه دوبل ، باز هم به طور مثال ترانسفورماتور دوبل 12 ولت 1 آمپر . این ترانسفورماتور از نظر حجم و سایر مشخصات ضاهری کاملا هم اندازه ترانسفورماتور قبلی است زیرا که توان آنها با هم برابر است . در این ترانسفورماتور هم توان ثانویه و قدرت انتقال توان هسته حد اکثر 12 ولت آمپر است اما با چند تفاوت کوچک
ولتاژ نامی هر یک از سرهای ترانس نسبت به سر وسط 12 ولت است اما حد اکثر جریان قابل تحمل ثانویه به صورتی که در طراحی و ساخت آن در نظر گرفته شده است فقط 0.5 آمپر است از همین رو در هنگام طراحی و ساخت ، سطح مقطع موثر هر یک از سیمهای ثانویه ترانس را نصف یک ترانسفورماتور مشابه آن (12 ولت 1 آمپر ) با دو سر ، در نظر میگیرند . بنا بر این هر سیم پیچ قابلیت تامین 6 ولت آمپر توان الکتریکی را دارد که به ازای هر دو سیم پیچ می شود همان 12 ولت آمپر خودمان . چون سرهای ترانس دامنه یکسان و اختلاف فاز 180 درجه دارند در هر نیم سیکل یکی از دیودها هدایت میکند و مجموع جریانهای یک سیکل در خروجی یکسوساز با هم 1 امپر میشود.
اگر روی یکی از سرها نسبت به سر وسط یکسوسازی تمام موج با پل دیودی انجام شود این بخش از ثانویه فقط مجاز به تامین 12 ولت با 0.5 آمپر جریان است که مجددا توان این بخش میشود 6 ولت آمپر و نه 12 ولت آمپر !
در توضیح این بخش باید بگم که چون اگر مطالب طراحان و سازندگان و یا نویسندگان کتابهای این زمینه خارج از اعتبار است و دوستانی ادعا میکنند که
باید بگم که این امر فقط در ظاهر درست میرسد و به این دلیل است که چون از بخش دیگر ثانویه استفاده نشده و 12 ولت آمپر توان در هسته ترانس القاء میشود تمامی این 12ولت آمپر از همین ثانویه قابل اخذ است ( 12 ولت 1 آمپر به جای 12 ولت 0.5 آمپر ) اما به صورت موقت و آزمایشی ، چون قطر سیمپیچ ثانویه برای این جریان در نظر گرفته نشده .
در این حالت شاید مدت چندین دقیقه طول بکشد تا دمای غیر طبیعی ترانسفورماتور بتواند خود رانشان دهد . اما در طولانی مدت بسته به شرایط تبادل حرارت و توان ترانس و ... این موضوع با تغییر رنگ ، دفورمه شدن قرقره و سایر اجزاء لاکی یا ... و نهایتا ایجاد نقص در ترانسفورماتور خاتمه میابد .
اما با یکسو کردن سر دیگر ترانس نسبت به سر وسط آن هم به صورت کاملا مشابه و اخذ توان مشابه سر دیگر ( 12 ولت آمپر یعنی ، 12 ولت 1 آمپر به جای 12 ولت 0.5 آمپر ) ترانسفورماتور در مدت زمان کوتاهی دچار افزایش حرارت غیر معمول میشود ،
در این حالت ، مجموعا 24 ولت آمپر توان از ثانویه دریافت میشود که این خود به غیر از داغ شدن سیم پیچهای ثانویه بر اثر افزایش غیر مجاز چگالی جریان ؛ سبب افزایش حرارت به دلیل تلفات اضافی هسته و همچنین تلفات اضافی در سمت اولیه میگردد .
و اما اگر هر یک از ثانویه ها با 2 دیود ( مجموعا 4 دیود ) یکسوسازی نسبت به سر وسط شوند البته به شرط عکس بودن پلاریته دیودهای هر بخش ، ولتاژ + و منفی 12 ولت با قابلیت جریان دهی 0.5 آمپر در هر کدام خواهیم داشت که باز هم میشود6+6
= 12 ولت آمپر و غیر از این هم انتظار نمیرود .
و یک حالت دیگر اینکه بدون استفاده از سر وسط ، یکسوسازی تمام موج با استفاده از پل دیود انجام شود که نتیجه معادل 24 ولت 0.5 آمپر خواهد بود ( و معادل 12 ولت آمپر طبق انتظار توان خواهد داشت ) .
* اگر ابهاماتی در زمینه مطالب این پست هست ممنون میشم روی اون بحث بشه و دوستان نتایج علمی و عملیشون رو تواما مطرح کنند .
** یک از نکات ابهام شاید این باشه که "ورودی یکسوساز متناوب هست ، پس چرا در خروجی هم که ولتاژ و جریان هر 2 دی سی هستند از جریان و ولتاژ مثل سمت ورودی صحبت میشه و مقدارشون یکسان بیان شده ؟ "
پاسخ
با توجه به اینکه ولتاژ دی سی حاصل از یک مقدار موثر مانند Vi درخروجی یکسوساز و با وجود خازن انباره اصلی باظرفیت مناسب و البته بدون بار برابر با Vmax هست ،اما در ترانسفورماتورها با انگیزه در نظر گرفتن افت ولتاژ بر اثر عوامل مختلف ، ولتاژ یکسو شده خروجی رو تحت جریان نامی ، برابر با ولتاژ ورودی ( موثر) متناوب در نظر میگیرند ، البته همونطور که گفته شد فقط در بار نامی .
خیلی علاقه مندم که بیشتر در این مورد صحبت بشه و خودم هم قصد دارم تصاویر و لینکهای مرتبط با این موضوعات رو در این تاپیک و یا ویرایش همین پست قرار بدم که به دلیل وقت گیر بودن فعلا نمیتونم .
نوشتن این پست شاید از دیدن اولین پاسخ عجیب به موضوع این تاپیک در برنامه من بود .
شاید دیگه در مباحث این تاپیک شرکت نکنم چون با وجود این همه مطلب که بنده ودوستان گفتیم بحث دیگه از جنبه علمی خودش خارج میشه .
در بحث طراحی ترانسفورماتورها و حتی به هنگام خرید میدانیم که ترانسها با بیان ولتاژ و جریان نامی ثانویه ترانسفورماتور شناخته میشن و توان نامی ترانسفورماتور هم فقط با ذکر همین موارد مشخص هست ، به طور مثال ترانسفورماتور 12 ولت 1 آمپر ( توان ثانویه و قدرت انتقال توان هسته حد اکثر 12 ولت آمپر است ) . دلیل این امر این هست که ولتاژ اولیه در کشور مصرف کننده مشخص است و توان اولیه نیز به صورت ایده آل برابر با ثانویه در نظر گرفته میشود ، در مورد این ترانس توان اولیه نیز برابر با 12 ولت آمپر درنظر گرفته میشود ( در عمل و خصوصا در طراحی ترانسفورماتور و یا در کاربردهای دقیق ترانسفورماتور اینطور نیست و توان اولیه نیز به دقت قابل محاسبه هست ) . از طرفی بیان یا ثبت جریان اولیه بر روی ترانسفورماتور بر روی ترانس مرسوم نیست .
وقتی از ولتاژ و جریان نامی ترانسفورماتور صحبت میشود در حقیقت ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور در جریان بار نامی و حد اکثر جریان مجاز سیم پیچهای ثانویه بیان میشود .
در رابطه با ولتاژ ، چون ترانسفورماتورها به هنگام مصرف دچار افت ولتاژ در ثانویه میشوند به هنگام طراحی درصدی بالاتر از ولتاژ نامی طراحی و ساخته میشوند .
و اما در رابطه باحد اکثر جریان قابل اخذ در ثانویه ، ماکزیمم این جریان مربوط به چگالی جریان و تحمل حرارت حاصل از اون هست .
حالا برسیم به ترانس با ثانویه دوبل ، باز هم به طور مثال ترانسفورماتور دوبل 12 ولت 1 آمپر . این ترانسفورماتور از نظر حجم و سایر مشخصات ضاهری کاملا هم اندازه ترانسفورماتور قبلی است زیرا که توان آنها با هم برابر است . در این ترانسفورماتور هم توان ثانویه و قدرت انتقال توان هسته حد اکثر 12 ولت آمپر است اما با چند تفاوت کوچک
ولتاژ نامی هر یک از سرهای ترانس نسبت به سر وسط 12 ولت است اما حد اکثر جریان قابل تحمل ثانویه به صورتی که در طراحی و ساخت آن در نظر گرفته شده است فقط 0.5 آمپر است از همین رو در هنگام طراحی و ساخت ، سطح مقطع موثر هر یک از سیمهای ثانویه ترانس را نصف یک ترانسفورماتور مشابه آن (12 ولت 1 آمپر ) با دو سر ، در نظر میگیرند . بنا بر این هر سیم پیچ قابلیت تامین 6 ولت آمپر توان الکتریکی را دارد که به ازای هر دو سیم پیچ می شود همان 12 ولت آمپر خودمان . چون سرهای ترانس دامنه یکسان و اختلاف فاز 180 درجه دارند در هر نیم سیکل یکی از دیودها هدایت میکند و مجموع جریانهای یک سیکل در خروجی یکسوساز با هم 1 امپر میشود.
اگر روی یکی از سرها نسبت به سر وسط یکسوسازی تمام موج با پل دیودی انجام شود این بخش از ثانویه فقط مجاز به تامین 12 ولت با 0.5 آمپر جریان است که مجددا توان این بخش میشود 6 ولت آمپر و نه 12 ولت آمپر !
در توضیح این بخش باید بگم که چون اگر مطالب طراحان و سازندگان و یا نویسندگان کتابهای این زمینه خارج از اعتبار است و دوستانی ادعا میکنند که
باید بگم که این امر فقط در ظاهر درست میرسد و به این دلیل است که چون از بخش دیگر ثانویه استفاده نشده و 12 ولت آمپر توان در هسته ترانس القاء میشود تمامی این 12ولت آمپر از همین ثانویه قابل اخذ است ( 12 ولت 1 آمپر به جای 12 ولت 0.5 آمپر ) اما به صورت موقت و آزمایشی ، چون قطر سیمپیچ ثانویه برای این جریان در نظر گرفته نشده .
در این حالت شاید مدت چندین دقیقه طول بکشد تا دمای غیر طبیعی ترانسفورماتور بتواند خود رانشان دهد . اما در طولانی مدت بسته به شرایط تبادل حرارت و توان ترانس و ... این موضوع با تغییر رنگ ، دفورمه شدن قرقره و سایر اجزاء لاکی یا ... و نهایتا ایجاد نقص در ترانسفورماتور خاتمه میابد .
اما با یکسو کردن سر دیگر ترانس نسبت به سر وسط آن هم به صورت کاملا مشابه و اخذ توان مشابه سر دیگر ( 12 ولت آمپر یعنی ، 12 ولت 1 آمپر به جای 12 ولت 0.5 آمپر ) ترانسفورماتور در مدت زمان کوتاهی دچار افزایش حرارت غیر معمول میشود ،
در این حالت ، مجموعا 24 ولت آمپر توان از ثانویه دریافت میشود که این خود به غیر از داغ شدن سیم پیچهای ثانویه بر اثر افزایش غیر مجاز چگالی جریان ؛ سبب افزایش حرارت به دلیل تلفات اضافی هسته و همچنین تلفات اضافی در سمت اولیه میگردد .
و اما اگر هر یک از ثانویه ها با 2 دیود ( مجموعا 4 دیود ) یکسوسازی نسبت به سر وسط شوند البته به شرط عکس بودن پلاریته دیودهای هر بخش ، ولتاژ + و منفی 12 ولت با قابلیت جریان دهی 0.5 آمپر در هر کدام خواهیم داشت که باز هم میشود6+6
= 12 ولت آمپر و غیر از این هم انتظار نمیرود .
و یک حالت دیگر اینکه بدون استفاده از سر وسط ، یکسوسازی تمام موج با استفاده از پل دیود انجام شود که نتیجه معادل 24 ولت 0.5 آمپر خواهد بود ( و معادل 12 ولت آمپر طبق انتظار توان خواهد داشت ) .
* اگر ابهاماتی در زمینه مطالب این پست هست ممنون میشم روی اون بحث بشه و دوستان نتایج علمی و عملیشون رو تواما مطرح کنند .
** یک از نکات ابهام شاید این باشه که "ورودی یکسوساز متناوب هست ، پس چرا در خروجی هم که ولتاژ و جریان هر 2 دی سی هستند از جریان و ولتاژ مثل سمت ورودی صحبت میشه و مقدارشون یکسان بیان شده ؟ "
پاسخ
با توجه به اینکه ولتاژ دی سی حاصل از یک مقدار موثر مانند Vi درخروجی یکسوساز و با وجود خازن انباره اصلی باظرفیت مناسب و البته بدون بار برابر با Vmax هست ،اما در ترانسفورماتورها با انگیزه در نظر گرفتن افت ولتاژ بر اثر عوامل مختلف ، ولتاژ یکسو شده خروجی رو تحت جریان نامی ، برابر با ولتاژ ورودی ( موثر) متناوب در نظر میگیرند ، البته همونطور که گفته شد فقط در بار نامی .
خیلی علاقه مندم که بیشتر در این مورد صحبت بشه و خودم هم قصد دارم تصاویر و لینکهای مرتبط با این موضوعات رو در این تاپیک و یا ویرایش همین پست قرار بدم که به دلیل وقت گیر بودن فعلا نمیتونم .
نوشتن این پست شاید از دیدن اولین پاسخ عجیب به موضوع این تاپیک در برنامه من بود .
شاید دیگه در مباحث این تاپیک شرکت نکنم چون با وجود این همه مطلب که بنده ودوستان گفتیم بحث دیگه از جنبه علمی خودش خارج میشه .
کلیه موارد مورد اشاره شما در رابطه با سه طریق یکسو سازی کاملا درست است اما، کلیه موارد مورد اشاره شما نسبت به یک ترانس جفت 12 ولت 1 یک آمپر متاسفانه اشتباه گزارش شده است. لذا مورد صحیح آن بقرار ذیل می باشد:
وقتی یک ترانس جفت 12 ولت یک آمپر را می سازند، خروجی آن را 24 ولت یک آمپر در نظر می گیرند. (توان مساوی24 ولت/ آمپر) که درست از سر وسط آن یک سیم بیرون آورده، که این سر با دو سر دیگر ترانس 12 ولت یک آمپر و جمعا 24 ولت آمپر می باشد. یعنی توان هر سر وسط با سیم های کناری مساوی 12 ولت/ آمپر می باشد، نه طبق فرمایش شما 6 ولت/ آمپر
جمع کل دو توان 12 ولت یک آمپری برای دو سر ترانس می شود 24 ولت آمپر ( 12 + 12) = 24 نه طبق محاسبات شما 12 ولت/ آمپر.
دیدگاه