Аудио трансформатор

Шта је трансформатор?

Трансформатор је статички електрични уређај који преноси енергију између два или више кола путем електромагнетне индукције. Трансформатор може појачати или спустити сигнални напон. Трансформатор нема директну везу између примарног и секундарног намотаја, електрична енергија се преноси електромагнетном индукцијом. Због овог изолованог својства између примарног и секундарног, трансформатор пружа електричне изолације између примарног и секундарног, што значи од улаза и излаза или обрнуто. Обрадили смо детаљан чланак о трансформаторима.

Аудио Трансформер

Трансформатор прима синусоидни улазни сигнал и претвара га у излазни сигнал. Током овог процеса конверзије не постоје физичке везе између ове две. Ова конверзија се заправо дешава помоћу две или више изолованих завојница од бакарне жице (које се означавају као намотаји) омотаних око магнетног гвозденог језгра.

Аудио трансформатор користи ово својство изолације и ствара изолацију између излазних звучника или аудио кола са системом улазног бочног појачала трансформатора. У том случају однос примарних и секундарних намотаја фиксиран на 1: 1. Због тога трансформатор не мења напон или ниво струје. Ствара само изолацију између улазних појачала са излазним системом звучника.

Осим изолационог трансформатора, постоји и други аудио трансформатор, који ће променити ниво излазног напона у зависности од улазног наизменичног сигнала. Звучник је велико оптерећење и треба да обезбеди потребну струју и напон на њему да би произвео одговарајуће звучне вибрације. Аудио трансформатор са степ-уп функцију ће појачати напон или тренутни ниво возити терет преко њега. Исто се дешава и са Степдовн трансформаторима. Повећава напон из вишег у нижи са повећаном излазном струјом.

Аудио трансформатор такође пружа спецификације за подударање импедансе. Када је излаз једног кола или уређаја директно повезан са улазом другог уређаја, врло је важно да се излазна импеданса уређаја и улазна импеданса уређаја подударају. Трансформатор за подударање импедансе пружа ову функцију и претвара већи излаз импедансе у нижу импедансу за покретање звучника са ниском импедансом или напајање на други уређај са ниском импедансом.

Рад аудио трансформатора и његова конструкција

Иако аудио трансформатор нема физичку везу између своје примарне и секундарне завојнице, трансформатор пружа двосмерну карактеристику између ове две намотаје. Такође можемо користити исту примарну страну као секундарну и секундарну као примарну. У том случају трансформатор обезбеђује губитак сигнала у једном смеру и појачање сигнала у обрнутом смеру или обрнуто.

Аудио трансформатор ради на фреквенцијама између 20 Хз до 20 кХз. Дакле, рад аудио трансформатора има много шири фреквенцијски опсег.

Као што је горе речено, аудио трансформатор користи технику уравнотежења импеданце. Веома је користан за балансирање појачала и оптерећења (звучника и других) који користе различите улазне или излазне импедансе за примену максималног преноса снаге.

У модерно доба импеданција звучника се креће од 4 до 16 ома, обично су доступни звучници од 4 ома, 8 ома или 16 ома, док транзисторска или полупроводничка појачала користе излазну импедансу од 200 - 300 ома. Ако је појачало ретро дизајна, као што је старо појачало вентила или цеви, тада излазни напон понекад достигне 300В са 3к импедансе. Потребан нам је трансформатор за подударање импедансе који ће високу импедансу претворити у ниску импедансу и требало би да претвори напон и струју на ниво који ће директно покретати звучник.

Трансформатор може имати више намотаја на примарној и секундарној страни. Однос између примарног и секундарног намотаја, броја завоја калема на примарној страни (Нп) и броја завоја калема у секундарном (Нс) назива се однос завоја. Овај однос завоја такође дефинише однос примарног и секундарног напона јер је напон директно пропорционалан завојима примарног и секундарног намотаја.

Дакле, Н _П / Н _С = В _П / В _С

Однос импедансе аудио трансформатора

Импеданса је најважнији фактор за трансформаторе који одговарају импеданси. За трансформатор са усклађивањем импеданце, однос импедансе између примарног и секундарног може се израчунати помоћу примарног и секундарног завоја или примарног и секундарног излазног напона.

Да бисмо израчунали однос импеданце, потребно је да квадратни однос окретаја трансформатора или однос напона трансформатора.

У горњој једначини, З _П је примарна импеданса, а З _С секундарна импеданса. Н _П / Н _С је однос завоја трансформатора и В _П / В _С је однос напона трансформатора. Однос импедансе је квадрат односа завоја или однос напона. Дакле, трансформатор са односом окретаја 4: 1 или односом напона може да обезбеди однос импедансе 16: 1.

Пример

Неке практичне вредности можемо израчунати у зависности од горе датих формула.

Претпоставимо да се трансформатор са односом окретаја 25: 1 користи за уравнотежење излаза појачала снаге звучником. Појачало снаге даје излазну импедансу од 100 ома, колика би била номинална импеданса звучника потребна за максимални пренос снаге?

Решење:

Дакле, користећи трансформатор са односом окрета 25: 1 преко појачала снаге 100Ω могли бисмо ефикасно да возимо 4Ω звучник са максималним преносом снаге.

Врсте аудио претварача

Као што је разматрано у горњем сегменту, Аудио трансформатор се може користити у више апликација. Али углавном се три врсте аудио трансформатора углавном користе у аудио сврхе.

1. Импеданса која одговара трансформатору
2. Појачајте аудио трансформатор са широким фреквенцијским опсегом који је унутар звучне фреквенције.
3. Смањите аудио трансформатор са широким фреквенцијским опсегом који је унутар звучне фреквенције.

Такође је доступан још један специфичан Аудио трансформатор, који је користан за дигиталне аудио апликације и углавном ради у високим фреквенцијама.

Трансформатори такође могу имати више примарних и секундарних славина, које пружају флексибилност кориснику да мења излазне уређаје без промене скупог аудио трансформатора. На пример, трансформатор може да има више секундарних славина за повезивање више оптерећења са импедансом од 4 охма, 8 охма или чак 16 охма, али само једна славина мора бити повезана са оптерећењем када радите са њим. Такви трансформатори су генерално скупи и могу се наћи у ретро музичким системима или појачалима.

Трансформатор може имати различита тела у зависности од тога где би се користио. Шасија моунт трансформатор треба подржава кућиште за подршку гломазан тежину. Такође, постоје и аудио трансформатори монтирани на ПЦБ у различитим облицима и величинама у зависности од њихових спецификација и употребе.

Микрофонски трансформатор

Микрофонски трансформатор који се углавном користи за уравнотежење импедансе између система појачала и микрофона. Неопходно је јер ће доћи до губитка сигнала због неуравнотежене импедансе на улазу појачала и излазу микрофона.

Трансформатор микрофона не смањује шумове Хум. За повезивање микрофонског трансформатора потребна је уплетена парица са заштитним жицама уземљења. Жица се састоји од два проводника који су чврсто уплетени и окружени проводном плетеницом или фолијом. Ова жица ефикасно смањује брујање и спољне сметње од буке.

Трансформатор који има један примарни и прима неуравнотежени улаз и има секундарни секундар који даје уравнотежени излаз, назива се Балун трансформатор. У таквој конфигурацији појачало добија савршени уравнотежени сигнал.

100В линијски аудио претварач

Постоје такви сценарији када је више звучника повезано заједно у системе за разглас великог домета који су повезани једним системом појачала. Проблем настаје када се за повезивање излаза појачала и улаза звучника користе дугачке жице. Отпор жице ствара проблеме за квалитет сигнала и губитак сигнала се дешава са слабим сигналом амплитуде преко звучника.

Због тога се користе два посебна трансформатора, један степениште, а други корак доле. Појачавајући трансформатор повећава напон излазног аудио сигнала на 100В. Због формуле П (В) = В к А, када се повећа напон, струја опада за дату снагу. Отпор не би био ефикасан за слабу сигналну струју. Сигнал ће се савршено преносити.

На другом крају, преко сваког звучника, силазни трансформатор са уређајем за подударање импедансе, спушта 100В на напон звучника и повећава струју. Трансформер такође одговара импеданси за максимални пренос снаге.

Ова врста аудио трансформатора назива се далековод који одговара аудио трансформатору. Имају вишеструке везе и на примарној и на секундарној страни. Генерално, примарне бочне славине се користе за одговарајући ниво снаге, па се појачање појачања може контролисати помоћу прикључака славина. А секундарна страна има више славина које су корисне за повезивање различитих звучника импедансе са различитим звучницима импеданце према избору и доступности.

Многи модерни линијски трансформатори професионалних појачавача пружају велике могућности руковања снагом као и више конфигурација за повезивање паралелних или серијских звучника.