- Kaj je transformator?
- Avdio transformator
- Delovanje avdio transformatorja in njegova konstrukcija
- Razmerje impedance avdio transformatorja
- Primer
- Vrste avdio transformatorja
- Mikrofonski transformator
- 100V linijski avdio pretvornik
Kaj je transformator?
Transformator je statična električna naprava, ki prek elektromagnetne indukcije prenaša energijo med dvema ali več vezji. Transformator lahko stopnjuje ali znižuje signalno napetost. Transformator nima neposredne povezave med primarnim in sekundarnim navitjem, električna energija se prenaša z elektromagnetno indukcijo. Zaradi te izolirane lastnosti med primarno in sekundarno transformator zagotavlja električne izolacije med primarno in sekundarno, kar pomeni od vhoda in izhoda ali obratno. Zajeli smo podroben članek o transformatorjih.
Avdio transformator
Transformator sprejme sinusni vhodni signal in ga pretvori v izhodni signal. Med tem postopkom pretvorbe med njima ni fizičnih povezav. Ta pretvorba se dejansko zgodi z dvema ali več izoliranimi tuljavami iz bakrene žice (ki so označene kot navitja), ovita okoli magnetnega jedra.
Audio Transformer uporablja to izolacijsko lastnost in ustvarja izolacijo med izhodnimi zvočniki ali avdio vezjem z vhodnim ojačevalnim sistemom transformatorja. V takem primeru je razmerje zavojev primarnega in sekundarnega navitja fiksno na 1: 1. Zaradi tega transformator ne spreminja napetosti ali nivoja toka. Ustvari samo izolacijo med vhodnimi ojačevalniki z izhodnim sistemom zvočnikov.
Poleg izolacijskega transformatorja obstaja še en avdio transformator, ki bo spremenil raven izhodne napetosti glede na vhodni AC signal. Zvočnik je velika obremenitev in mora zagotoviti potreben tok in napetost na njem, da ustvari ustrezne zvočne vibracije. Avdio transformator z Step-up funkcijo bo okrepila napetost ali trenutni ravni voziti tovor čez to. Enako se zgodi tudi pri transformatorju Stepdown. S povečano izhodno močjo pretvori napetost iz višje v nižjo.
Avdio transformator ponuja tudi specifikacije za ujemanje impedance. Ko je izhod enega vezja ali naprave neposredno povezan z vhodom druge naprave, je zelo pomembno, da se izhodna impedanca naprave in vhodna impedanca naprave ujemata. Transformator, ki se ujema z impedanco, zagotavlja to funkcijo in pretvori višjo impedančno moč v nižjo impedanco, da poganja zvočnik z nizko impedanco ali napaja drugo napravo z nizko impedanco.
Delovanje avdio transformatorja in njegova konstrukcija
Čeprav avdio transformator nima fizične povezave med svojo primarno in sekundarno tuljavo, ima transformator dvosmerno funkcijo med tema dvema navitjema. Isto primarno stran lahko uporabimo tudi kot sekundarno in sekundarno kot primarno. V takem primeru transformator zagotavlja izgubo signala v eni smeri in ojačanje signala v obratni smeri ali obratno.
Zvočni transformator deluje na frekvencah med 20 Hz in 20 kHz. Torej, delovanje avdio transformatorja ima veliko širše frekvenčno območje.
Kot smo že omenili, avdio transformator uporablja tehniko uravnoteženja impedance. Zelo je uporaben za uravnoteženje ojačevalnikov in obremenitev (zvočnik in drugi), ki uporabljajo različne vhodne ali izhodne impedance za največji prenos moči.
V današnjih časih je impedanca zvočnikov od 4 do 16 ohmov, običajno so na voljo zvočniki 4 ohm, 8 ohmov ali 16 ohmov, medtem ko tranzistorski ali polprevodniški ojačevalniki uporabljajo 200 - 300 ohmsko izhodno impedanco. Če je ojačevalnik retro zasnove, na primer stari ojačevalnik ventila ali cevi, potem izhodna napetost včasih doseže 300 V s 3k impedanco. Potrebujemo transformator za ujemanje impedance, ki bo visoko impedanco pretvoril v nizko impedanco, napetost in tok pa mora pretvoriti v raven, ki bo neposredno poganjala zvočnik.
Transformator ima lahko več navitij na primarni in sekundarni strani. Razmerje med primarnim in sekundarnim navitjem, številom zavojev tuljave na primarni strani (Np) in številom zavojev tuljave v sekundarni (Ns) se imenuje razmerje zavojev. To razmerje zavojev določa tudi razmerje med primarno in sekundarno napetostjo, saj je napetost neposredno sorazmerna z zavoji primarnega in sekundarnega navitja.
Torej, N P / N S = V P / V S
Razmerje impedance avdio transformatorja
Impedanca je najpomembnejši dejavnik za transformatorje, ki se ujemajo z impedanco. Za transformator, ki se ujema z impedanco, lahko razmerje impedance med primarnim in sekundarnim izračunamo s pomočjo primarnega in sekundarnega obrata ali primarne in sekundarne izhodne napetosti.
Za izračun razmerja impedance moramo na kvadrat spremeniti razmerje obratov transformatorja ali razmerje napetosti transformatorja.
V zgornji enačbi je Z P primarna impedanca, Z S pa sekundarna impedanca. N P / N S je razmerje obratov transformatorja in V P / V S napetostno razmerje transformatorja. Razmerje impedance je kvadrat razmerja obratov ali razmerje napetosti. Torej, transformator z razmerjem obratov 4: 1 ali napetostnim razmerjem lahko zagotavlja razmerje impedance 16: 1.
Primer
Nekaj praktičnih vrednosti lahko izračunamo glede na zgornje formule.
Recimo, da se transformator z razmerjem obratov 25: 1 uporablja za uravnoteženje izhoda ojačevalnika moči z zvočnikom. Ojačevalnik moči zagotavlja izhodno impedanco 100 ohmov, kakšna bi bila nominalna impedanca zvočnika, potrebna za največji prenos moči?
Rešitev:
Torej, z uporabo razmerja transformatorja razmerja 25: 1 na ojačevalniku moči 100Ω bi lahko učinkovito poganjali 4Ω zvočnik z največjim prenosom moči.
Vrste avdio transformatorja
Kot je razloženo v zgornjem segmentu, se lahko avdio transformator uporablja v več aplikacijah. Toda na splošno se tri vrste avdio transformatorjev v glavnem uporabljajo za avdio namene.
- Impedanca, ki ustreza transformatorju
- Okrepite avdio transformator s širokim frekvenčnim območjem, ki je znotraj zvočne frekvence.
- Odstopite avdio transformator s širokim frekvenčnim območjem, ki je znotraj zvočne frekvence.
Na voljo je še en poseben avdio transformator, ki je uporaben za digitalne avdio aplikacije in na splošno deluje v visokih frekvencah.
Transformatorji imajo lahko tudi več primarnih in sekundarnih pip, ki uporabniku omogočajo prilagodljivost pri spreminjanju izhodnih naprav brez spreminjanja dragega avdio transformatorja. Na primer, transformator ima lahko več sekundarnih pip za priključitev več obremenitev z impedanco 4 ohmov, 8 ohmov ali celo 16 ohmov, vendar je treba pri delu z njim priključiti samo eno pipo. Takšni transformatorji so na splošno dragi in jih najdemo v retro glasbenih sistemih ali ojačevalnikih.
Transformator ima lahko različna telesa, odvisno od tega, kje bi se uporabljal. Podvozje montažo transformator potrebuje nosilne šasije za podporo kosovnih težo. Na voljo so tudi avdio transformatorji, nameščeni na PCB, v različnih oblikah in velikostih, odvisno od njihovih specifikacij in uporabe.
Mikrofonski transformator
Mikrofonski transformator, ki se v glavnem uporablja za uravnoteženje impedance med ojačevalnim sistemom in mikrofonom. Bistveno je, saj bo prišlo do izgube signala zaradi neuravnotežene impedance na vhodu ojačevalnika in izhodu mikrofona.
Mikrofonski transformator ne zmanjša šumov Hum. Za priključitev mikrofonskega transformatorja je potreben zvit par z ozemljitvenimi zaščitnimi žicami. Žica je sestavljena iz dveh vodnikov, ki sta tesno zvita in obdana s prevodno pletenico ali folijo. Ta žica učinkovito zmanjša šumenje in zunanje motnje hrupa.
Transformator, ki ima en sam primarni in prejme neuravnotežen vhod, in ima sekundarni sekundarni sekundar, ki zagotavlja uravnotežen izhod, se imenuje Balun transformator. V taki konfiguraciji ojačevalnik dobi popolnoma uravnotežen signal.
100V linijski avdio pretvornik
Obstajajo takšni scenariji, ko je več zvočnikov povezanih skupaj v sisteme za obveščanje javnosti na velike razdalje, ki so povezani z enim ojačevalnim sistemom. Težava se pojavi, ko se za povezavo izhoda ojačevalnika in vhoda zvočnika uporabljajo dolge žice. Upor žice ustvarja težave za kakovost signala in izguba signala dogaja s slabo amplitudo signala preko zvočnikov.
Zaradi tega se uporabljata dva posebna transformatorja, eden stopničast in drugi korak navzdol. Povišani transformator poveča napetost izhodnega zvočnega signala na 100V. Zaradi formule P (W) = V x A, ko se napetost poveča, se tok zmanjša za določeno moč. Upor ne bi bil učinkovit pri nizkem signalnem toku. Signal se bo odlično prenašal.
Na drugem koncu, preko vsakega zvočnika, navzdol transformator z objektom za ujemanje impedance, stopi navzdol do napetosti 100 V in poveča tok. Transformator se ujema tudi z impedanco za največji prenos moči.
Ta vrsta avdio transformatorjev se imenuje daljnovod, ki ustreza avdio transformatorju. Imajo več povezav tako na primarni kot na sekundarni strani. Na splošno se primarne stranske pipe uporabljajo za ustrezen nivo moči, tako da je ojačitev ojačitve mogoče nadzorovati s priključki pipe. In sekundarna stran ima več pip, ki so uporabne za priključitev različnih zvočnikov impedance na različne zvočnike impedance glede na izbiro in razpoložljivost.
Številni sodobni linijski transformatorji Professional Ojačevalniki nudijo velike zmogljivosti za upravljanje moči in več konfiguracij za povezavo vzporednih ali serijskih zvočnikov.