Transformatörler

Transformatörler
Transformatör nedir ?
• Alternatif akımın gerilimini veya akımını
alçaltmaya veya yükseltmeye yarayan devre
elemanlarına "transformatör" denir.
• Alternatif akım elektromanyetik indüksiyon
yoluyla bir sargıdan diğer sargıya aktarılır ve
frekansı değişmez.
Nerelerde kullanılır?
Gerilim veya akımı düşürmek ya da yükseltmek
Empedans uygunluğu sağlamak.
Aynı güç hattına bağlı şaseleri ortak
birden fazla devreyi ters bağlantı durumunda
oluşabilecek kısa devrelerden korumak.
Yapısı
Primer sargı: Giriş olarak kullanılan sarımıdır.
Bir transformatöre gerilim primer sargılarından
uygulanır.
Sekonder sargı : Çıkış olarak kullanılan
sarımıdır. Primer sargılarına uygulanan alternatif
gerilim, elektromanyetik indiksiyon yoluyla
sekonder sargılarına aktarılır.
Nüve (çekirdek) : Transformatörlerin en iç
kısmında hava veya demir dolgulu olmak üzere
primer ve sekondere ait tellerin sarıldığı nüve
(çekirdek) bulunur.
Primer
Demir
çekirdek
Sargısı
Manyetik Akı
Sekonder
Sargısı
Çalışma Prensibi
Primer sargılarına uygulanan alternatif gerilim nüve üzerine sarılı
primer sargıları tarafından manyetik bir alan oluşturur
Oluşan manyetik alan sekonder sargılarını keserek sekonderde bir
gerilim indüklemesine sebep olur
Primer ve sekonder arasında direkt bir kablo bağlantısı
olmamasına rağmen oluşan elektro manyetik alan ile primerden
sekondere bir güç transferi gerçekleştirilmiş olur.
Transformatörün sekonderinde devamlı bir gerilim
indüklemesi oluşabilmesi için manyetik alanın devamlılığı
gerekir.
Manyetik alan oluşumu için ise değişken bir akım
uygulanması şarttır.
DC akımda nüve üzerinde bir manyetik alan oluşmaz.
Bu nedenle transformatörler alternatif akım esasına göre
çalışırlar.
Sembollerde primer ve sekonder noktalarının karşılıklı
konması aynı fazda olduklarını, zıt yönde konması ise
180° faz farkı olduğunu gösterir .
Eğer sembol üzerinde nokta kullanılmamışsa bu kez
primer ve sekonder gerilimlerinin 180 faz farklı olduğu
kabul edilir.
Çeşitleri
1- Güç transformatörleri
• Bu tip transformatörler genellikle güç kaynaklarında
kullanılan ve giriş gerilimini artırıp azaltan
transformatörlerdir.
• Kendi içinde azaltan ve çoğaltan tip olmak üzere
ikiye ayrılır.
a) Azaltan tip transformatörler :
Primere uygulanan AC gerilimin
sekonderden azaltılmış olarak elde
edilmesini sağlayan transformatör
çeşidine "azaltan tip transformatör"
denir.
Elektronikte güç kaynağı yapımında
azaltan tip transformatörler kullanılır.
Bu tip transformatörlerin primer sargısı
ince kesitli tellerden ve çok sarımlı
iken sekonder sargısı kalın kesitli ve az
sarımlı olarak imal edilir.
b) Çoğaltan tip transformatörler :
Primere uygulanan AC gerilimin
sekonderden yükseltilmiş olarak
elde edilmesinin sağlayan
transformatör çeşidine "çoğaltan
tip transformatör" denir.
Bu tip transformatörlerde primer
sargısı az sarımlı iken sekonder
sargısı çok sarımlıdır.
2- İzolasyon transformatörleri
Aynı güç hattına bağlı farklı iki elektronik cihaz ortak şase
kullanılmak durumunda kalındığında şaseler arasında
meydana gelebilecek ters bağlantının önüne geçmek için
izolasyon transformatörleri kullanılır.
Özellikle elektrik-elektronik atelyelerindeki prizler ile
şebeke gerilimi arasına bağlanır. Sekonder uçlarından
alınan gerilim ise atelyedeki prizlere uygulanır. Bu
durumda atelye prizleri ile şebeke birbirinden izole
edilmiş olur. Dolayısıyla sekonder tarafındaki uçlardan:
sadece birisiyle birlikte aynı anda toprağa yada;
herhangi bir yere dokunulduğunda elektrik çarpmaz. Ancak
sekonder uçlarının ikisine aynı anda dokunulursa elektrik
çarpar.
3- Ses frekans transformatörleri
Genellikle ses frekans (audio) amplifikatör devrelerinde
katlar arası veya mikrofon ve hoparlörlere empedans
uygunluğunu sağlamak amacıyla kullanılırlar.
Giriş, çıkış, hat ve kademe olmak üzere dört çeşit
transformatör kullanılır.
a- Giriş transformatörleri
Empedans uyumluluğu ve sinyal yükseltme işlemleri için
kullanılır.
Bu tip transformatörlerin primer ve sekonder sargılarının sarım
sayılarına göre farklı empedans değerleri elde edilir. Farklı
sarım sayıları değişik sinyal düzeylerinin oluşmasına neden
olur.
Mikrofonların empedansı ortalama 200-600 arasında
değişir. Bir ses yükseltecinin giriş empedansı ise ortalama
200K gibidir. Bu değerler yaklaşık olup kullanılan
mikrofonun cinsine ve yükseltecin tipine göre değişim gösterir.
b-Çıkış transformatörleri
Amplifikatör devresi çıkış empedansını hoparlör empedansına
uygunlaştırır.
Hoparlörlerin empedansları genelde 4  -16  civarında düşük
değerlidir. Eğer ses frekans yükseltecinin çıkışı daha yüksek
değerlerde ise Aradaki empedans uygunluğu transformatörler
yardımıyla gerçekleştirilir. Böylelikle hoparlöre maksimum güç
aktarımı sağlanmış olur.
c- Hat transformatörleri
Amplifikatör ve hoparlör arasındaki mesafeden dolayı oluşacak
kayıpları önlemek amacıyla,
Aynı amplifikatöre çok sayıda hoparlörü bir arada uygun şekilde
bağlaması amacıyla kullanılırlar
d- Kademe transformatörleri
Bir ses yükseltecinin çıkışını diğer bir ses yükseltecinin girişine
uygulamak için kullanılan bir başka kuplaj transformatörü ise
kademe transformatörleridir.
Kademe transformatörleri yükselteç katları arasında empedans
uygunluğu sağladığından yükselteç sisteminde ilave gerilim
kazancı sağlar.
Kademe transformatörlerinin ortalama giriş empedans değeri
lOK'dan 200K'ya kadar değişim gösterirken çıkış empedansları
1K veva 2K civarındadır.
4- Yüksek frekans transformatörleri
• Yüksek frekans transformatörleri, ses frekans düzeyinin üst
sınırı olan 20KHz'in üzerindeki frekanslarda çalışırlar. Bu
tür transformatörlere aynı zamanda "radyo frekans (RF)
transformatörleri " denir. Radyo frekans transformatörleri
gevşek kuplajlı olup kuplaj katsayısı 0,65 civarındadır.
• Radyo frekans transformatörü olarak kullanılan diğer bir
transformatör çeşidi "arafrekans (IF) transformatörü" dür.
Bu transformatörler radyo frekans sınırları içerisinde olmak
kaydıyla belirli ve dar bir frekans bandında çalışan
transformatörlerdir.
5- Pals transformatörleri
Darbe transformatörleri, darbe işaretini gürültüsüz
olarak geçiren geniş frekans bantlı transformatörlerdir.
Bu tip transformatörler AC/DC çevirici, DC/DC
çevirici olarak özellikle telekomünikasyon
sistemlerinde tercih edilirler.
Günümüzde PC'lerde modem kartları üzerinde sıkça
kullanılırlar.
Tristör ve triyak gibi elemanları tetikleme işlemi için
kullanılar.