Audio transformator

Što je transformator?

Transformator je statički električni uređaj koji prenosi energiju između dva ili više krugova elektromagnetskom indukcijom. Transformator može pojačati ili spustiti signalni napon. Transformator nema izravne veze između primarnog i sekundarnog namota, električne energije prenesene pomoću elektromagnetske indukcije. Zbog ovog izoliranog svojstva između primarnog i sekundarnog, transformator pruža električne izolacije između primarnog i sekundarnog, što znači od ulaza i izlaza ili obrnuto. Obradili smo detaljan članak o transformatorima.

Audio transformator

Transformator prima sinusni ulazni signal i pretvara ga u izlazni signal. Tijekom ovog postupka pretvorbe nema fizičke veze između ove dvije. Ova se pretvorba zapravo događa pomoću dvije ili više izoliranih zavojnica od bakrene žice (koje su označene kao namoti) omotane oko magnetske željezne jezgre.

Audio transformator koristi ovo izolacijsko svojstvo i stvara izolaciju između izlaznih zvučnika ili audio kruga s ulaznim sustavom pojačala transformatora. U tom slučaju omjer zavoja primarnog i sekundarnog namota fiksiran na 1: 1. Zbog toga transformator ne mijenja napon ili razinu struje. Stvara samo izolaciju između ulaznih pojačala s izlaznim sustavom zvučnika.

Osim izolacijskog transformatora, postoji i drugi audio transformator koji će promijeniti razinu izlaznog napona ovisno o ulaznom izmjeničnom signalu. Zvučnik je veliko opterećenje i treba osigurati potrebnu struju i napon na njemu kako bi proizveo odgovarajuće zvučne vibracije. Audio transformator s iskorakom značajka će pojačati napon ili trenutnu razinu voziti teret preko njega. Isto se događa i za Stepdown transformator. Povećava napon s većeg na niži s povećanom izlaznom strujom.

Audio transformator također pruža specifikacije za podudaranje impedancije. Kada je izlaz jednog kruga ili uređaja izravno povezan s ulazom drugog uređaja, vrlo je važno da se podudaraju izlazna impedansa i ulazna impedansa uređaja. Transformator za podudaranje impedancije pruža ovu značajku i pretvara veći izlaz impedancije u nižu impedansu za pogon zvučnika s niskom impedansom ili napajanje na drugi uređaj s niskom impedansom.

Rad audio transformatora i njegova konstrukcija

Iako audio transformator nema fizičku vezu između svoje primarne i sekundarne zavojnice, transformator pruža dvosmjernu značajku između ova dva namota. Također možemo koristiti istu primarnu stranu kao sekundarnu i sekundarnu kao primarnu. U tom slučaju transformator osigurava gubitak signala u jednom smjeru i pojačanje signala u obrnutom smjeru ili obrnuto.

Audio transformator radi na frekvencijama između 20 Hz i 20 kHz. Dakle, rad audio transformatora ima mnogo širi frekvencijski raspon.

Kao što je gore spomenuto, audio transformator koristi tehniku uravnoteženja impedancije. Vrlo je koristan za uravnoteženje pojačala i opterećenja (zvučnika i ostalih) koji koriste različite ulazne ili izlazne impedanse za primjenu maksimalnog prijenosa snage.

U moderno doba impedancija zvučnika kreće se od 4 do 16 ohma, obično su dostupni zvučnici od 4 ohma, 8 ohma ili 16 ohma, dok tranzistorska ili solid state pojačala koriste izlaznu impedansu od 200 - 300 ohma. Ako je pojačalo retro dizajna, kao što je staro pojačalo ventila ili cijevi, tada izlazni napon ponekad dosegne 300V s 3k impedancijom. Potreban nam je transformator za podudaranje impedancije koji će visoku impedansu pretvoriti u nisku impedansu i trebao bi pretvoriti napon i struju na razinu koja će izravno pokretati zvučnik.

Transformator može imati više namotaja na primarnoj i sekundarnoj strani. Odnos između primarnog i sekundarnog namota, broja zavoja zavojnica na primarnoj strani (Np) i broja zavoja zavojnica u sekundarnoj (Ns) naziva se omjer zavoja. Ovaj omjer zavoja također definira omjer primarnog i sekundarnog napona jer je napon izravno proporcionalan zavojima primarnog i sekundarnog namota.

Dakle, N _P / N _S = V _P / V _S

Omjer impedancije audio transformatora

Impedancija je najvažniji čimbenik za transformatore koji odgovaraju impedanciji. Za transformator za podudaranje impedance, omjer impedancije između primarnog i sekundarnog može se izračunati pomoću primarnog i sekundarnog zavoja ili primarnog i sekundarnog izlaznog napona.

Da bismo izračunali omjer impedancije, moramo na kvadrat omjer okretaja transformatora ili omjer napona transformatora.

U gornjoj jednadžbi Z _P je primarna impedancija, a Z _S sekundarna impedancija. N _P / N _S je omjer okretaja transformatora, a V _P / V _S omjer napona transformatora. Omjer impedancije je kvadrat omjera zavoja ili omjer napona. Dakle, transformator s omjerom okretaja 4: 1 ili omjerom napona mogao bi pružiti omjer impedancije 16: 1.

Primjer

Neke praktične vrijednosti možemo izračunati ovisno o gore navedenim formulama.

Pretpostavimo, transformator s omjerom okretaja 25: 1 koristi se za uravnoteženje izlaza pojačala snage zvučnikom. Pojačalo snage daje izlaznu impedansu od 100 oma, kolika bi bila nominalna impedancija zvučnika potrebna za maksimalni prijenos snage?

Riješenje:

Dakle, pomoću pretvarača omjera okretaja 25: 1 preko pojačala snage 100Ω mogli bismo učinkovito voziti 4Ω zvučnik s maksimalnim prijenosom snage.

Vrste audio pretvarača

Kao što je raspravljeno u gornjem segmentu, Audio transformator se može koristiti u više aplikacija. No, općenito se tri vrste audio transformatora uglavnom koriste u audio-svrhe.

1. Transformator koji odgovara impedanciji
2. Pojačajte audio transformator sa širokim frekvencijskim rasponom koji je unutar zvučne frekvencije.
3. Smanjite audio transformator sa širokim frekvencijskim rasponom koji je unutar zvučne frekvencije.

Također je dostupan još jedan specifični audio transformator, koji je koristan za digitalne audio programe i uglavnom radi u visokim frekvencijama.

Transformatori također mogu imati više primarnih i sekundarnih slavina, koje pružaju fleksibilnost korisniku za promjenu izlaznih uređaja bez promjene skupog audio transformatora. Na primjer, transformator može imati više sekundarnih slavina za povezivanje više opterećenja s impedancijom od 4 ohma, 8 ohma ili čak 16 ohma, ali samo jedna slavina mora biti povezana s opterećenjem kada radite s njim. Takvi transformatori uglavnom su skupi i mogu se naći u retro glazbenim sustavima ili pojačalima.

Transformator može imati različita tijela, ovisno o tome gdje bi se koristio. Podvozje montirati transformator treba sporednu podvozje za podršku pozamašan težine. Također, postoje i audio transformatori montirani na PCB, dostupni u različitim oblicima i veličinama, ovisno o njihovim specifikacijama i upotrebi.

Mikrofonski transformator

Mikrofonski transformator koji se uglavnom koristi za uravnoteženje impedancije između pojačala i mikrofona. Bitno je jer će doći do gubitka signala zbog neuravnotežene impedancije na ulazu pojačala i izlazu mikrofona.

Transformator mikrofona ne smanjuje šumove Hum. Za povezivanje transformatora mikrofona potrebna je upletena parica sa zaštitnim žicama uzemljenja. Žica se sastoji od dva vodiča koji su čvrsto uvijeni i okruženi provodnom pletenicom ili folijom. Ova žica učinkovito smanjuje brujanje i vanjske smetnje.

Transformator koji ima jedan primarni i prima neuravnoteženi ulaz i ima sekundarni sekundar koji daje uravnoteženi izlaz, naziva se Balunov transformator. U takvoj konfiguraciji pojačalo dobiva savršeni uravnoteženi signal.

100V linijski transformator audio pogona

Postoje takvi scenariji kada je više zvučnika povezano zajedno u sustave za razglas velikog dometa koji su povezani jednim sustavom pojačala. Problem dolazi kada se za povezivanje izlaza pojačala i ulaza zvučnika koriste dugačke žice. Otpor žica stvara probleme za kvalitetu signala i gubitak signala događa s lošim signalom amplitude preko zvučnika.

Zbog toga se koriste dva posebna transformatora, jedan stepenište, a drugi korak dolje. Pojačavajući transformator povećava napon izlaznog audio signala na 100V. Zbog formule P (W) = V x A, kada se napon poveća, struja se smanjuje za datu snagu. Otpor ne bi bio učinkovit za slabu signalnu struju. Signal će se savršeno prenositi.

S druge strane, preko svakog zvučnika, silazni transformator s uređajem za podudaranje impedancije, spušta 100 V na napon zvučnika i povećava struju. Transformator također odgovara impedanciji za maksimalni prijenos snage.

Ova vrsta audio transformatora naziva se dalekovod koji odgovara audio transformatoru. Imaju višestruke veze i na primarnoj i na sekundarnoj strani. Općenito, primarne bočne slavine koriste se za prikladnu razinu snage, tako da se pojačanje može kontrolirati priključcima slavine. A sekundarna strana ima više slavina koje su korisne za spajanje različitih zvučnika impedance na različite zvučnike impedance prema izboru i dostupnosti.

Mnogi moderni linijski transformatori profesionalnih pojačala pružaju velike mogućnosti rukovanja snagom, kao i višestruke konfiguracije za povezivanje paralelnih ili serijskih zvučnika.