Использует ли трансформатор питание, когда выход не находится под нагрузкой?

Я читал о том, как преобразователи переменного тока в постоянный работают с понижающим трансформатором, а затем с диодным мостом для преобразования нижнего пониженного переменного напряжения в постоянное. Чего я не понимаю, так как, по-видимому, входной переменный ток подключен к первичной обмотке трансформатора, как нагрузка постоянного тока влияет на мощность, потребляемую от источника переменного тока?

Подает ли нагрузка постоянного тока обратную связь и снижает сопротивление первичной катушки, чтобы можно было потреблять больше энергии?

Когда на стороне постоянного тока нет нагрузки, продолжает ли питание течь через первичную катушку переменного тока, и если да, то почему она просто не плавится?

Подает ли нагрузка постоянного тока обратную связь и снижает сопротивление первичной катушки, чтобы можно было потреблять больше энергии?

Да. Было бы проще проанализировать нагрузку переменного тока, хотя. Диоды не являются центральными в вашем вопросе:

Полное сопротивление RL также преобразуется, поэтому, если у вас есть трансформатор 10: 1, а RL составляет 2 Ом, источник переменного тока увидит трансформатор как резистор 200 Ом ($10^2⋅2$)

Когда ток в катушке изменяется, он создает изменяющееся магнитное поле. В случае трансформатора с нагрузкой, однако, изменение магнитного поля создает ток во вторичной обмотке, который немедленно создает свое собственное изменяющееся магнитное поле в противоположном направлении, нейтрализуя поле первичной обмотки. Люди склонны забывать, что идеальный трансформатор не имеет магнитного поля во время работы . Любое изменение в поле одной катушки немедленно отменяется изменением в другой.

«Обратная связь» вызвана тем же эффектом. Первичное вызывает изменение вторичного, а вторичное вызывает изменение первичного в ответ.

Когда на стороне постоянного тока нет нагрузки, продолжает ли питание течь через первичную катушку переменного тока, и если да, то почему она просто не плавится?

Ничто не связано с вторичной стороной, вторичная катушка разомкнута и ничего не делает. Это просто какой-то металл, который оказывается рядом. Схема теперь является просто источником переменного тока, управляющим первичной катушкой, которая ведет себя как одинокий индуктор:

Идеальные индукторы не потребляют никакой энергии; они просто временно накапливают энергию в одной половине цикла и возвращают ее в запас на другой половине. Однако настоящие катушки не сделаны из совершенных проводников и имеют некоторое сопротивление, поэтому мощность, потребляемая первичной катушкой, будет определяться сопротивлением провода.

Кроме того, не совсем правильно говорить «мощность все еще течет через первичную катушку переменного тока». «Ток» протекает через первичный элемент, и сопротивление первичного элемента этому току заставляет его «рассеивать энергию» (или мощность) в комнате. «Мощность» - это на самом деле скорость, с которой течет энергия, а энергия фактически течет через пустое пространство между проводами, а не в самих проводах. Как только вы это поймете, во многих вещах будет гораздо больше смысла.

Трансформатор обеспечивает сопротивление потоку переменного тока из-за магнитного поля, создаваемого потоком тока. Это «сопротивление переменного тока» называется «импедансом» и является функцией числа витков, материала сердечника, воздушного зазора в сердечнике, размеров сердечника и многого другого.

При отсутствии нагрузки приложенное переменное напряжение вызовет протекание «тока намагничивания». Это приведет к некоторым потерям из-за потерь на вихревые токи в сердечнике и потерь в меди из-за сопротивления в обмотке («Потери R в квадрате I» как мощность = ток ^ 2 x Сопротивление).

Эти потери относительно малы по сравнению с полной нагрузкой, но не тривиальны в состоянии покоя. Несколько процентов мощности при полной нагрузке обычно бывают хорошими.

При приложении нагрузки постоянного тока она нагружает вторичную цепь переменного тока, которая плотно связана магнитными полями сердечника с первичной обмоткой. Таким образом, сопротивление нагрузки постоянного тока выглядит так, как будто это нагрузка с полным сопротивлением переменного тока на первичной стороне, и входная мощность увеличивается, чтобы соответствовать нагрузке.

Если вы применяете постоянный ток (а не переменный ток) к обмотке трансформатора, то не происходит постоянного изменения магнитного поля, импеданс отсутствует из-за переменного магнитного поля, а ток ограничивается сопротивлением, которое является низким по сравнению с импедансом, который должен генерироваться. , Если источник постоянного тока обладает достаточной мышечной силой, трансформатор «просто тает».

Энергия, поставляемая первичному, идет в:

1. Вторичная нагрузка, грубая, ноль, если нет нагрузки,

2. Потери меди: как первичные, так и вторичные инфракрасные потери сопротивления обмоток. Если вторичное устройство не имеет нагрузки, эта часть потерь равна нулю.

3. Потери в железе: A. Для вращения магнитного потока в одну и другую сторону железу необходим ток намагничивания. Этот ток генерирует часть потерь IR в первичной потере,

3B. Магнитные свойства железа являются «липкими» в том смысле, что остаточный магнетизм остается при намагничивании, и для его удаления необходимо потратить энергию, прежде чем он изменит свою ориентацию. Цикл - это потеря гистерезиса, превращение в тепло.

3C. Магнитный поток индуцирует вихревые токи, циркулирующие вдоль окружности железного сердечника, заканчивающиеся как ИК-потери, где R - сопротивление железа вдоль поперечного сечения. Ламинирование сердечника увеличивает эффективное сопротивление, поскольку теперь индуктивное напряжение на «тонком» ламинате меньше, а путь потока длиннее.

Если трансформатор не имеет нагрузки на вторичной обмотке, потребление тока отсутствует. Может быть, какая-то утечка, но это ничтожно мало. Если вы видите трансформатор в качестве индуктора, это будет означать, что обмотка трансформатора блокирует переменный ток и пропускает постоянный ток. По сравнению с емкостью, которая блокирует постоянный ток и пропускает переменный ток. Таким образом, индуктор - это просто резистор переменного тока. Если вы выполняете математику по закону Ом, ваше напряжение будет постоянным, поэтому сопротивление катушки будет таким, которое изменяется при добавлении нагрузки на вторичную обмотку. Это похоже на завершение цепи, позволяющей течь большему току.