ट्रान्सफॉर्मर ज्ञान

ट्रान्सफॉर्मर हे एक असे उपकरण आहे जे विद्युत चुंबकीय प्रवर्तनाच्या तत्त्वाचा वापर करून एसी व्होल्टेजचे रूपांतर करते. त्याच्या मुख्य घटकांमध्ये प्रायमरी कॉइल, सेकंडरी कॉइल आणि आयर्न कोअर यांचा समावेश होतो.

इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्रात, तुम्हाला ट्रान्सफॉर्मरचा वापर अनेकदा दिसून येईल, जो सामान्यतः पॉवर सप्लायमध्ये व्होल्टेज रूपांतरण आणि आयसोलेशनसाठी वापरला जातो.

थोडक्यात, प्राथमिक आणि दुय्यम कॉइल्सच्या व्होल्टेजचे गुणोत्तर हे त्यांच्या वेटोळ्यांच्या गुणोत्तराइतके असते. त्यामुळे, जर तुम्हाला वेगवेगळे व्होल्टेज आउटपुट करायचे असतील, तर तुम्ही कॉइल्सचे वेटोळ्यांचे गुणोत्तर बदलू शकता.

ट्रान्सफॉर्मरच्या वेगवेगळ्या कार्य वारंवारतांनुसार, त्यांचे सामान्यतः कमी-वारंवारता ट्रान्सफॉर्मर आणि उच्च-वारंवारता ट्रान्सफॉर्मर असे वर्गीकरण केले जाते. उदाहरणार्थ, दैनंदिन जीवनात, प्रत्यावर्ती प्रवाहाची (alternating current) वारंवारता 50Hz असते. या वारंवारतेवर काम करणाऱ्या ट्रान्सफॉर्मरला आपण कमी-वारंवारता ट्रान्सफॉर्मर म्हणतो; उच्च-वारंवारता ट्रान्सफॉर्मरची कार्य वारंवारता काही दहा किलोहर्ट्झपासून ते शेकडो किलोहर्ट्झपर्यंत पोहोचू शकते.

समान आउटपुट पॉवर असलेल्या लो-फ्रिक्वेन्सी ट्रान्सफॉर्मरच्या तुलनेत हाय-फ्रिक्वेन्सी ट्रान्सफॉर्मरचा आकार खूपच लहान असतो.

पॉवर सर्किटमध्ये ट्रान्सफॉर्मर हा एक तुलनेने मोठा घटक असतो. आउटपुट पॉवर कायम ठेवून आकार लहान ठेवायचा असेल, तर हाय-फ्रिक्वेन्सी ट्रान्सफॉर्मर वापरावा लागतो. त्यामुळे, हाय-फ्रिक्वेन्सी ट्रान्सफॉर्मरचा वापर स्विचिंग पॉवर सप्लायमध्ये केला जातो.

उच्च वारंवारता ट्रान्सफॉर्मर आणि कमी वारंवारता ट्रान्सफॉर्मर यांचे कार्यतत्त्व समान असून, दोन्ही विद्युत चुंबकीय प्रवर्तनाच्या तत्त्वावर आधारित आहेत. तथापि, वापरल्या जाणाऱ्या सामग्रीच्या बाबतीत, त्यांच्या 'कोअर'मध्ये वेगवेगळ्या सामग्रीचा वापर केला जातो.

कमी-फ्रिक्वेन्सी ट्रान्सफॉर्मरचा लोह गाभा सामान्यतः अनेक सिलिकॉन स्टीलच्या पत्र्यांनी बनलेला असतो, तर उच्च-फ्रिक्वेन्सी ट्रान्सफॉर्मरचा लोह गाभा उच्च-फ्रिक्वेन्सी चुंबकीय पदार्थांनी (जसे की फेराइट) बनलेला असतो. (म्हणूनच, उच्च-फ्रिक्वेन्सी ट्रान्सफॉर्मरच्या लोह गाभ्याला सामान्यतः चुंबकीय गाभा म्हटले जाते).

डीसी स्थिर व्होल्टेज वीज पुरवठा सर्किटमध्ये, कमी-फ्रिक्वेन्सी ट्रान्सफॉर्मर साइन वेव्ह सिग्नल प्रसारित करतो.

स्विचिंग पॉवर सप्लाय सर्किटमध्ये, हाय-फ्रिक्वेन्सी ट्रान्सफॉर्मर हाय-फ्रिक्वेन्सी पल्स स्क्वेअर वेव्ह सिग्नल प्रसारित करतो.

रेटेड पॉवरवर, ट्रान्सफॉर्मरच्या आउटपुट पॉवर आणि इनपुट पॉवरमधील गुणोत्तराला ट्रान्सफॉर्मरची कार्यक्षमता म्हणतात. जेव्हा ट्रान्सफॉर्मरची आउटपुट पॉवर इनपुट पॉवरच्या समान असते, तेव्हा कार्यक्षमता १००% असते. वास्तविक पाहता, असा ट्रान्सफॉर्मर अस्तित्वात नसतो, कारण कॉपर लॉस आणि आयर्न लॉस अस्तित्वात असल्यामुळे, ट्रान्सफॉर्मरमध्ये काही प्रमाणात हानी होतेच.

कॉपर लॉस म्हणजे काय?

ट्रान्सफॉर्मर कॉइलला विशिष्ट रोध असल्यामुळे, जेव्हा त्यातून विद्युत प्रवाह जातो, तेव्हा ऊर्जेचा काही भाग उष्णतेत रूपांतरित होतो. ट्रान्सफॉर्मर कॉइल तांब्याच्या तारेने गुंडाळलेली असल्यामुळे, या हानीला 'तांब्याची हानी' असेही म्हणतात.

लोहाची हानी म्हणजे काय?

ट्रान्सफॉर्मरमधील लोह हानीमध्ये प्रामुख्याने दोन बाबींचा समावेश होतो: हिस्टेरेसिस हानी आणि एडी करंट हानी; हिस्टेरेसिस हानी म्हणजे जेव्हा प्रत्यावर्ती प्रवाह कॉइलमधून जातो, तेव्हा चुंबकीय बलरेषा लोह गाभ्यामधून जाण्यासाठी निर्माण होतात आणि लोह गाभ्यामधील रेणू एकमेकांवर घासले जाऊन उष्णता निर्माण करतात, ज्यामुळे काही विद्युत ऊर्जा खर्च होते; चुंबकीय बलरेषा लोह गाभ्यामधून जात असल्यामुळे, लोह गाभ्यामध्ये प्रेरित विद्युत प्रवाह देखील निर्माण होतो. हा प्रवाह भोवऱ्यासारखा फिरत असल्यामुळे, त्याला एडी करंट असेही म्हणतात आणि एडी करंट हानीमध्ये देखील काही विद्युत ऊर्जा खर्च होते.