Elektronický transformátor

Některé z výkonových transformátorů se používají ve výrobních stanicích, rozvodnách a vedeních pro přenos energie buď pro snižování nebo zvyšování napětí. Použitím stupňovitého výkonového transformátoru se zvýší úroveň napětí v přenosovém vedení, čímž vedením protéká nízký proud. Proto jsou sníženy ztráty I2R v přenosových vedeních. Snižovací výkonové transformátory se používají k napájení zátěží v průmyslových odvětvích při jejich jmenovitém napětí.
Některé výkonové transformátory také dodávají energii elektronickým obvodům. Výkonový transformátor může být jednofázový nebo třífázový v závislosti na aplikaci, pro kterou je použit. Vzhledem k jedinečným vlastnostem odbočovacího transformátoru, autotransformátor a distribuční transformátory obecně patří do rodiny výkonových transformátorů. Některé výkonové transformátory jsou diskutovány níže.

Jedná se o nejběžněji používané transformátory a jsou k dispozici v rozsahu miliwattů až megawattů. Tyto typy transformátorů se používají při přenosu elektrické energie a také ve spotřebičích pro napájení nízkého napětí. Tento transformátor se skládá z laminovaného jádra pro snížení vířivých proudů. Tyto lamely jsou k sobě sevřeny šrouby. Primární i sekundární vinutí jsou navinuta na formovači a jsou umístěna kolem centrálního ramene jádra. Tyto transformátory používají dělenou cívku k zajištění vysoké izolace mezi vinutími pro malé spotřebiče. Mezi primární a sekundární částí lze použít stínění pro snížení elektromagnetického rušení.
Tento typ transformátoru nabízí mnoho výhod oproti transformátoru s laminovaným jádrem, že poskytuje docela a efektivní provoz se sníženým rozptylem nebo vnějším magnetickým polem. Díky nižší hmotnosti a malým rozměrům jsou snadno navrženy pro jakoukoli aplikaci provozující nízké nebo vysoké napětí. Je použito vysoce účinné jádro ve tvaru koblihy, které je vyrobeno z křemíkového železa s orientovaným zrnem a je nařezáno tak, aby vytvořilo pás oceli. Toto jádro je dále obaleno měděným vinutím jako velmi těsná hodinová pružina. Ve srovnání s transformátorem s laminovaným jádrem EI jsou transformátory s toroidním jádrem dražší. Pro daný jmenovitý výkon však bude toroidní transformátor menší a lehčí ve srovnání s transformátorem vrstveného typu EI. Také poskytuje menší únik magnetického pole a vyšší účinnost. Ty jsou k dispozici od několika desítek VA až po tisíce VA. Většinou se dodávají s centrální montáží s jedním otvorem pomocí šroubu s podložkami a pryžovými podložkami.

Automatické transformátory se liší od standardního dvou nebo třívinutého transformátoru, protože obsahuje pouze jedno vinutí, které funguje jako primární i sekundární. V tomto je část tohoto jediného vinutí společná pro primární i sekundární, a proto jsou elektricky propojeny (dvě vinutí jsou v případě tradičního transformátoru elektricky izolována). Tento transformátor tedy funguje na vedení i na indukci. V tomto je vrstvené jádro navinuto jediným vinutím a část tohoto vinutí je rozdělena na primární a sekundární.
Ty se dělí na automatické transformátory zvyšující a snižující otáčky. U snižovacího autotransformátoru funguje plné vinutí jako primární a jeho část jako sekundární, a proto je napětí indukované v sekundáru nízké ve srovnání s primárním. Na druhou stranu, obrácený postup bude v případě zvyšovacího transformátoru. Třífázové výkonové transformátory se používají v energetických distribučních systémech, které mohou být buď do hvězdy nebo do trojúhelníku připojené automatické transformátory. Ale většinou hvězdicové automatické transformátory se používají pro aplikace s vysokým výkonem.
Variabilní automatické transformátory jsou dodávány s číselnými odbočkami na jednom vinutí a sekundárním připojením s posuvným uhlíkovým kartáčem. Posouváním uhlíkového kartáčku se tedy v sekundáru vytváří proměnlivé napětí, které se rovná poměru závitů mezi celým vinutím a odbočkou.
Autotransformátory se používají jako statory pro bezpečný start různých elektrických strojů jako jsou synchronní motory, indukční motory atd. A také jako pecní transformátory a boostery.

Tento typ transformátoru se běžně používá pro třífázové elektrické energetické systémy, jako jsou rozvodné sítě a přenosová vedení, která přenášejí velká množství vysokého napětí. Ty jsou nejekonomičtější díky širokému použití třífázových systémů generování, přenosu, distribuce a využití střídavého proudu. Tento typ transformátoru se skládá ze tří vinutí, která jsou navinuta kolem tříramenného jádra a ponořena do nádrže. Tato primární a sekundární vinutí mohou být zapojena v různých kombinacích zapojení, jako je hvězda-hvězda, hvězda-trojúhelník, trojúhelník-trojúhelník a trojúhelník-hvězda. Mohou to být trojfázové transformátory zvyšující nebo snižující se v závislosti na aplikaci nebo zatížení. Díky společnému jádru pro všechna vinutí bude tím menší únikový magnetický tok, a proto je účinnost transformátoru vysoká.

Olejem chlazené transformátory jsou velké výkonové transformátory používané v různých řadách jednotek od velkých elektráren nebo rozvoden až po energetické distribuční jednotky. Tyto transformátory jsou naplněny standardním transformátorovým olejem (nebo minerálním olejem), který zajišťuje chlazení a také izolaci vinutí a jádra. U transformátorů chlazených olejem jsou jádro a cívky ponořeny nebo ponořeny do kapaliny nebo oleje. Ve srovnání se vzduchem chlazenými transformátory poskytuje olej lepší izolaci a působí jako lepší vodič tepla.
RF transformátory se používají v různých elektronických obvodech z několika důvodů, jako je přizpůsobení impedance pro přenos maximálního výkonu, stejnosměrná izolace mezi obvody, zvýšení nebo snížení napětí a proudu, propojení mezi nevyváženými a vyváženými obvody atd. Tyto transformátory dodávají se jako balíčky konektorů, balíčky pro povrchovou montáž a další různé konfigurace. Ocelové plechy se nepoužívají pro RF transformátory. Pracovní frekvence tohoto transformátoru se pohybují od 30 KHz do 30 MHz a nejčastěji přidáním kondenzátoru do jednoho vinutí pomáhá naladit jejich vinutí pro konkrétní frekvenci.
Mohou to být vzduchové jádro, feritové jádro, transformátory typu balun. Vysokofrekvenční transformátory se vzduchovým jádrem používané v deskách s plošnými spoji, na které je připájeno několik závitů drátu. Transformátory s feritovým jádrem se používají v superheterodynních rádiových přijímačích, které jsou většinou transformátory laděného typu. Balun transformátory se používají k připojení nesymetrických a symetrických obvodů, jako jsou symetrické zesilovače (aplikace s potlačením běžného režimu).

Audio transformátory jsou speciálně navržené transformátory používané k přenosu audio signálu v audio obvodech. Pracovní frekvence se u tohoto typu transformátoru pohybují od 20 Hz do 20 kHz. Používají se pro více funkcí, jako je zvýšení nebo snížení napětí signálu, převod obvodu ze symetrického na nevyvážený a naopak, snížení nebo zvýšení impedance obvodu, blokování stejnosměrné složky proudu a povolení střídavého signálu a poskytují elektrické galvanické oddělení od jednoho audio zařízení k druhému. Tyto typy transformátorů zahrnují mikrofonní vstup, linkový vstup, phono vstup s pohyblivou cívkou, linkový výstup, mezistupňový a výkonový výstup, mikrofonní výstup, rozbočovač, převod impedance, direct box, eliminátory hučení, reproduktorové toroidní AF transformátory atd.