Co oznacza moc 40VA dla transformatora?

16

Pracuję nad obwodem dla systemu bezpieczeństwa domowego marki. Kupiłem następujący transformator ścienny do zasilania mojego obwodu. Zamierzałem użyć liniowego regulatora napięcia 5VDC, aby uzyskać 5 woltów dla mojego obwodu cyfrowego.

http://www.mpja.com/prodinfo.asp?number=12635+PA

Nie mogłem znaleźć żadnej dokumentacji na temat tego transformatora. Kiedy podłączam go do ściany i mierzę napięcie na wyjściu, otrzymuję zero woltów. Próbowałem podłączyć go do kilku różnych obciążeń (z dość małym oporem), ale nadal nie mogłem zmierzyć żadnego napięcia na wyjściu. Zdaję sobie sprawę, że dzieje się tak prawdopodobnie dlatego, że transformator nie jest regulowany, a zatem wymaga obciążenia wyjściowego do 12 V, ale nadal nie jestem pewien, czy mogę użyć tego transformatora z moim projektem. Czy to wyjście wytwarza napięcie 12VDC tylko wtedy, gdy ma dokładnie właściwe obciążenie? Czy skoro podłączę to do liniowego regulatora napięcia, czy to wszystko dla mnie? Całkowity pobór prądu w moim obwodzie będzie zwykle mniejszy niż 200 mA, chyba że zabrzmi alarm, a następnie trochę wzrośnie.

Ponadto planowałem użyć 12 V z transformatora do bezpośredniego zasilania klaksonu (syreny) i włączenia go za pomocą zasilacza Mosfet. 12 woltów nie będzie regulowanych, więc czy muszę dodać duży rezystor szeregowo z klaksonem, aby miał odpowiednie 12 woltów?

Wydaje mi się, że powinienem był wydać trochę więcej i uzyskać regulowaną podaż!

PICyourBrain
źródło
5
transformatory z otwartym obwodem (bez obciążenia) zwykle nie wykazują 0 V, gdy pierwotny ma moc; zwykle jeżdżą wyżej niż napięcie znamionowe.
JustJeff,
Ten transformator ma napięcie 12 V AC, czy planowałeś właśnie podłączyć regulator liniowy bezpośrednio do prądu przemiennego, czy najpierw go naprawić?
Kellenjb
Czy wprowadziłeś swój miernik w tryb AC?
starblue
Łał. Tęskniłem za tym, że to AC. Po prostu nie patrzyłem wystarczająco uważnie ...
PICyourBrain,

Odpowiedzi:

12

Te 12 V to skuteczne napięcie prądu przemiennego. Aby uzyskać napięcie szczytowe, należy pomnożyć przez pierwiastek kwadratowy z 2, co daje około 17 V.

40VA oznacza, że ​​przy skutecznym napięciu 12 V może obsłużyć skuteczny prąd 40 VA / 12 V = 3,3 A, co powinno wystarczyć (choć zlekceważyłeś nam powiedzieć, ile prądu potrzebuje róg).

Potrzebujesz prostownika i kondensatora wygładzającego przed regulatorem liniowym. Prostownik obniży napięcie o około 1,4 V, więc na wejściu prostownika liniowego będziesz miał nieco więcej niż 15 V, z pewną falą w zależności od kondensatora i pobieranego prądu.

Przy różnicy 200 mA i 10 V między wejściem a wyjściem regulator liniowy będzie musiał pozbyć się 2 W mocy, więc będzie potrzebował trochę chłodzenia.

Jeśli chodzi o klakson, zależy to od specyfikacji klaksonu, jak dokładnie potrzebuje tych 12V. Jeśli może tolerować pewne tętnienia, można zastosować pięć diod 1N4004 szeregowo (5 * 0,7 V = 3,5 V, 15,5 V - 3,5 V = 12 V), aby obniżyć napięcie. Jest to lepsze niż rezystor, ponieważ napięcie na rezystorze zależy znacznie bardziej od obciążenia niż od diody.

starblue
źródło
9

40 VA to „woltów razy amperów”, które zwykle są wystarczająco blisko 40 watów dla celów hobbystycznych. Powodem, dla którego mówią „VA” zamiast „W” jest to, że jeśli twoje napięcie opóźnia (lub prowadzi) prąd, otrzymujesz (VA) razy (cosinus kąta między V a A), a nie tylko VA. Jeśli V i A są w fazie (czyste obciążenie rezystancyjne), wówczas VA = waty.

Zabytkowe
źródło
3
Aby wzmocnić ten punkt: jeśli napięcie i prąd są poza fazą, to podczas części każdego cyklu transformator będzie dostarczał nadwyżkę energii, a podczas innej części odbierze energię z obciążenia i odeśle z powrotem do zakładu energetycznego. Pomiar w „watach” odejmowałby moc zwróconą od mocy dostarczanej, ale transformator postrzega przenoszenie mocy w obu kierunkach jako obciążenie.
supercat,
8

Transformatory z natury rzeczy obsługują tylko prąd przemienny. O ile twój transformator nie jest po prostu zepsuty (prawdopodobnie nie), wystawia gdzieś około 12 V prądu przemiennego, jak podano. Jeśli czytasz to za pomocą woltomierza prądu stałego, odczytane zostanie 0 V, ponieważ jest to średnia DC. Zmień woltomierz na skalę AC Volts, a powinieneś zobaczyć gdzieś około 12 V, prawdopodobnie nieco wyżej.

Napięcie prądu przemiennego należy „wyprostować”, aby uzyskać napięcie stałe. Szybka i brudna metoda wykorzystuje pojedynczą diodę i kondensator wyjściowy. To w zasadzie mija pozytywne części cyklu prądu przemiennego i blokuje negatywne. Będzie miał tętnienie, ale zadziała, ponieważ będziesz go regulować do znacznie niższego napięcia. Lepszą metodą jest coś, co nazywa się „mostem pełnej fali”. Wykorzystuje 4 diody, ale wykorzystuje obie połowy cyklu prądu przemiennego, aby przyczynić się do napięcia zasilania prądem stałym. Zasadniczo mostek pełnej fali przyjmuje wartość bezwzględną napięcia przemiennego.

Jak wspomniano Starblue, w obu przypadkach napięcie prądu stałego będzie pochodzić głównie ze szczytów napięcia prądu przemiennego. Są one sqrt (2) wyższe niż napięcie RMS. Specyfikacja 12 V będzie również pod maksymalnym obciążeniem, więc faktyczne napięcie będzie nieco wyższe niż 12 V * sqrt (2).

2 W to dużo ciepła, którego można się pozbyć w regulatorze. To za dużo jak na pakiet TO-220 na wolnym powietrzu i będzie wymagał radiatora. Alternatywnie, możesz użyć regulatora przełączającego, jeśli czujesz się komfortowo z takimi rzeczami. Jest bardziej zaawansowany, ale warto się go nauczyć.

Olin Lathrop
źródło
1
O mój. Nie mogę uwierzyć, że nie zauważyłem, że wyjście to AC! Prawdopodobnie dlatego, że nigdy wcześniej nie widziałem transformacji z wyjściem 12VAC, więc nie przyglądałem się tak dokładnie. Dzięki za wskazówki.
PICyourBrain,
Nigdy nie widziałem transformatora z wyjściem DC - dziwię się, że nigdy nie widziałem transformatora z wyjściem AC. Transformatory działają, ponieważ pole magnetyczne jest funkcją zmiany prądu. Przy zastosowaniu prądu stałego z transformatorem pole magnetyczne rozpada się po impulsie początkowym, a transformator zachowuje się jak zwarcie. Wszystkie transformatory są AC!
Kevin Vermeer
@Kevin Vermeer - Myślę, że prawdopodobnie chodzi mu o transformator typu Wall-Wart (taki, który zazwyczaj ma wbudowane prostowanie). Dostępne są wersje AC, ale nie są one tak powszechne.
Connor Wolf,
3
@ Nazwa fałszywa - to nie jest transformator, jeśli ma wbudowane prostowniki. Możesz dostać brodawki ścienne DC lub zasilacze, ale nie ma czegoś takiego jak transformator DC.
Olin Lathrop,