ترانسفورماتور الکترونیک

ترانسفورماتور الکترونیک چیست؟ آموزش تعمیر انواع برد های الکترونیکی :تعمیر اینورتر و PLC، تعمیر برد لوازم خانگی ، تعمیر برد تجهیزات پزشکی و… ارائه مدرک فنی و حرفه ای آموزش تعمیر برد توسط دکتر میلاد طاهریان.

ترانسفورماتور الکترونیک چیست؟

ترانسفورماتور الکترونیک، یا به اختصار ترانسفورماتور الکترونیکی، یک نوع ترانسفورماتور می باشد که در سیستم‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی مورد استفاده می باشد. این نوع ترانسفورماتور عمدتاً برای تغییر سطح ولتاژ و جریان در مدارهای الکترونیکی استفاده می گردد.

ترانسفورماتور الکترونیکی، مانند ترانسفورماتورهای قدرت معمولی، از دو پیچه (یا بیشتر) سیمی تشکیل شده است که با یک هسته مشترک متصل می گردند. هسته ترانسفورماتور معمولاً از مواد فریت (Ferrite) یا فلزات نرم مانند آهن سیلیسیوم ساخته می گردد و برای افزایش کارایی و کاهش افت انرژی مورد استفاده قرار می گیرد.

وظیفه اصلی ترانسفورماتور الکترونیکی، تغییر سطح ولتاژ و جریان می باشد. با استفاده از نسبت تعداد لفظ (تعداد دورهای) پیچه‌ها، می شود ولتاژ و جریان را افزایش یا کاهش داد. به عنوان مثال، در یک ترانسفورماتور الکترونیکی با نسبت 1:2، ولتاژ ورودی را دو برابر کرده و ولتاژ خروجی را نصف می‌کند.

ترانسفورماتورهای الکترونیکی با توجه به نیازهای خاص سیستم‌های الکترونیکی طراحی می گردند. آن‌ها معمولاً اندازه کوچکتر و وزن سبک‌تری نسبت به ترانسفورماتورهای قدرت دارند و برای کاربردهایی مانند تغذیه بردهای الکترونیکی، تغذیه دستگاه‌های حسگر، تغذیه قطعات الکترونیکی و دیگر مدارات الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند.

از دیگر ویژگی‌های ترانسفورماتورهای الکترونیکی می شود به کارایی بالا، کاهش نویز و تداخل الکترومغناطیسی، و استحکام مکانیکی برخوردار بودن اشاره نمود. همچنین، برخی ترانسفورماتورهای الکترونیکی دارای ویژگی‌های ویژه ای مانند جداسازی جریان مستقل (Isolation) بین ورودی و خروجی، پایداری در برابر تغییرات بار، و حفاظت در برابر اتصال کوتاه می باشند.

به طور خلاصترانسفورماتور الکترونیکی یک قسمت از سیستم‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی می باشد که برای تغییر سطح ولتاژ و جریان استفاده می گردد. ترانسفورماتورهای الکترونیکی از دو پیچه سیمی تشکیل شده‌اند که با هم به وسیله یک هسته مشترک متصل می گردند.

نسبت تعداد لفظ پیچه‌ها نسبت ولتاژ و جریان ورودی و خروجی را تعیین می‌کند. این ترانسفورماتورها عموماً در کاربردهایی مانند تغذیه بردهای الکترونیکی، تغذیه قطعات الکترونیکی و تغذیه دستگاه‌های حسگر مورد استفاده قرار می گیرند. ترانسفورماتورهای الکترونیکی از ترانسفورماتورهای قدرت معمولی کوچکتر و سبک‌تر می باشند و اغلب دارای کارایی بالا، کاهش نویز و تداخل الکترومغناطیسی و استحکام مکانیکی برخوردار هستند

آموزش رایگان تعمیرات برد در سایت > اینستاگرام > آپارات > یوتیوب آموزشگاه تخصصی تعمیرات برد پاور . آموزش تعمیر بردهای الکترونیکی pdf . آموزش تعمیر برد الکترونیکی رایگان . تعمیر برد الکترونیک .

ترانسفورماتورهای الکترونیک چه کاربردهایی در صنعت الکترونیک دارند؟

ترانسفورماتورهای الکترونیکی در صنعت الکترونیک در بسیاری از کاربردها استفاده می گردند. در زیر تعدادی از کاربردهای رایج ترانسفورماتورهای الکترونیکی را ذکر می کنیم:

• تقویت و انتقال سیگنال: در برخی از بردهای الکترونیکی، ترانسفورماتورهای الکترونیکی به عنوان بخشی از مدارهای تقویت و انتقال سیگنال بکار گرفته می شوند. آنها معمولاً برای جداسازی و تقویت سیگنال‌های الکتریکی در بردهای صوتی، رادیویی و تلویزیونی استفاده می گردند.

• تراکم الکترونیکی: در برخی سیستم‌های الکترونیکی پیشرفته مانند مدارهای تقویت کننده، تقویت‌کننده‌های صوتی مورد استفاده قرار می گیرند. این ترانسفورماتورها برای تبدیل ولتاژ و افزایش توان سیگنال صوتی استفاده می گردند تا صدا را به سیستم‌های اسپیکر و تجهیزات صوتی دیگر انتقال دهند.

• تقویت کننده‌های صوتی: ترانسفورماتورهای الکترونیکی در تقویت کننده‌های صوتی و امپلیفایرهای صوتی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها برای تبدیل ولتاژ و افزایش توان سیگنال صوتی مورد استفاده قرار می گیرند تا صدا را به سیستم‌های اسپیکر و تجهیزات صوتی دیگر انتقال دهند.

• تغذیه برق الکترونیکی: ترانسفورماتورهای الکترونیکی برای تبدیل ولتاژ و جریان برق مورد استفاده قرار گرفته می شوند. آنها به عنوان قسمتی از منابع تغذیه الکترونیکی استفاده می‌شوند تا ولتاژ و جریان متناسب با نیازهای سیستم‌های الکترونیکی فراهم گردد.

• ارتباطات و ارسال داده: در انتقال داده و ارتباطات الکترونیکی، ترانسفورماتورهای الکترونیکی برای جداسازی و تبدیل سیگنال‌های داده استفاده می گردند. آنها برای تطبیق و تبدیل سطوح ولتاژ و جریان در مدارهای ارتباطی مانند Ethernet، USB و RS-232 مورد استفاده می باشند.

• سوئیچینگ و رگولاسیون: ترانسفورماتورهای الکترونیکی به عنوان بخشی از سیستم‌های سوئیچینگ و رگولاسیون در منابع تغذیه و مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها برای تنظیم و کنترل ولتاژ و جریان خروجی به صورت پایدار و دقیق استفاده می گردند.

این فقط چند نمونه از کاربردهای ترانسفورماتورهای الکترونیکی در صنعت الکترونیک می باشند. همچنین، ترانسفورماتورهای الکترونیکی در دیگر صنایع نیز استفاده می‌شوند، از جمله صنعت هوا و فضا، صنعت خودروسازی، صنایع نساجی و صنایع شیمیایی.

آموزش تعمیر برد اینورتر و PLC

انواع ترانسفورماتور الکترونیک:

ترانسفورماتورهای الکترونیکی به صورت گسترده‌ای در بازار وجود دارند و بر طبق نوع کاربرد، طراحی و ویژگی‌های فنی متنوعی دارند. در زیر، برخی از انواع ترانسفورماتورهای الکترونیکی را بررسی می نماییم:

• ترانسفورماتورهای تقویت کننده: این نوع ترانسفورماتورها برای تقویت و افزایش توان سیگنال‌های الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها در امپلیفایرها، تقویت کننده‌های صوتی و تقویت کننده‌های رادیویی استفاده می گردند.

• ترانسفورماتورهای ایزوله: این نوع ترانسفورماتورها برای ایزوله کردن و جداسازی مدارها و دستگاه‌های الکترونیکی از یکدیگر استفاده می گردند. آنها جریان ولتاژ را از یک قسمت به قسمت دیگر انتقال می دهند، اما هیچ ارتباط مستقیم بین مدارها وجود ندارد. این عمل امکان کم کردن نویز و انتقال سیگنال‌ها را بهبود می دهد.

• ترانسفورماتورهای قدرت: این نوع ترانسفورماتورها برای تبدیل ولتاژ و جریان در سیستم‌های قدرت استفاده می گردند. آنها در شبکه‌های برق، تولید برق، منتقل کردن برق و توزیع برق استفاده می‌شوند. ترانسفورماتورهای قدرت معمولاً با توان بالا و ولتاژهای بزرگ کار انجام می دهند.

• ترانسفورماتورهای تغذیه: این نوع ترانسفورماتورها برای تبدیل ولتاژ و جریان در منابع تغذیه الکترونیکی استفاده می گردند. آنها برای ارائه ولتاژ و جریان متناسب با نیازهای سیستم‌های الکترونیکی و دستگاه‌های گوناگون مانند کامپیوترها، تلفن‌های همراه و تجهیزات صوتی و تصویری مورد استفاده می باشند.

• ترانسفورماتورهای جریان: این نوع ترانسفورماتورها برای اندازه‌گیری جریان الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها برای اندازه‌گیری جریان در سیستم‌های قدرت، اتوماسیون صنعتی و دستگاه‌های الکترونیکی دیگر استفاده می گردند.

• ترانسفورماتورهای جداسازی: این نوع ترانسفورماتورها برای جداسازی سیگنال‌ها و جریان‌ها در مدارهای الکترونیکی مورد بهره گیری واقع می‌شوند. آنها به منظور جلوگیری از انتقال نویز و سیگنال‌های ناخواسته بین قسمت‌های گوناگون مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شوند.

این فقط چند نوع از ترانسفورماتورهای الکترونیکی می باشند و در بازار وجود دارند. هر نوع ترانسفورماتور الکترونیکی ممکن است خصوصیت ها و کاربردهای خاص خود را داشته باشد. بسته به نیازهای خاص خود، باید ترانسفورماتور مناسب را برای هر کاربرد انتخاب نمایید.

اجزای ترانسفورماتور الکترونیک:

ترانسفورماتور الکترونیک، مانند ترانسفورماتورهای سنتی، از بعضی اجزا اساسی تشکیل شده است. اجزای اصلی ترانسفورماتور الکترونیک عبارتند از:

1. پیچ‌های قرار داده شده در هسته: پیچ‌های ترانسفورماتور الکترونیک در هسته قرار گرفته می شوند و برای منتقل کردن انرژی بین مراحل ولتاژ و جریان استفاده می‌شوند. پیچ‌ها معمولاً از مواد رسانایی مانند مس تهیه می گردند.

2. مدارهای کنترلی: برای کنترل دقیق ولتاژ و جریان خروجی، ترانسفورماتورهای الکترونیک نیازمند به مدارهای کنترلی می باشند. این مدارها عموماً شامل تراشه‌های کنترلی و مدارهای بازخورد می باشند که وظیفه تنظیم و کنترل جریان و ولتاژ را عهده دار هستند.

3. هسته ترانسفورماتور: هسته ترانسفورماتور عمدتاً از مواد فریت (مانند فریت نیکل-روی) یا موادی با خواص مغناطیسی بالا به وجود آمده است. هسته ترانسفورماتور کاربرد زیادی در کنترل و تغییر نسبت ولتاژ دارا می باشد.

4. قطعات الکترونیکی: ترانسفورماتور الکترونیک شامل قطعات الکترونیکی می باشد که نقش کنترل و مدیریت جریان و ولتاژ را در ترانسفورماتور اجرا می‌کنند. این قطعات شامل دیودها، تراشه‌ها، ترانزیستورها، خازن‌ها و سایر قطعات الکترونیکی می باشد.

5. تراکم بالا و مدارهای چاپی: در ترانسفورماتورهای الکترونیک، استفاده از تراکم بالا و مدارهای چاپی (PCB) برای قرار دادن قطعات الکترونیکی و متصل شدن آنها به یکدیگر رایج می باشد. این تکنولوژی‌ها به طراحی کوچک‌تر، سبک‌تر و کارآمدتر ترانسفورماتورهای الکترونیک کمک می‌کنند.

ترانسفورماتورهای الکترونیک ممکن است بر طبق نیاز و برنامه کاربردی خاص، برخی اجزا دیگری مانند مقاومت‌ها، خازن‌های تنظیمی، صفحات خنک‌کننده و موارد دیگر را نیز شامل شوند.

مزایا و معایب ترانسفورماتور الکترونیک:

ترانسفورماتور الکترونیک یا ترانسفورماتور فرکانس بالا (HF) دارای مزایای زیادی می باشد که آن را از ترانسفورماتورهای سنتی تفکیک می کند. برخی از مزایای این نوع ترانسفورماتور عبارتند از:

• بازده بالا: ترانسفورماتور الکترونیک به دلیل استفاده از هسته‌های فریتی و مواد خاص، بازده بالایی را شامل می باشند. این بازده بالا باعث کاهش اتلاف‌های توان و افزایش کارایی انتقال انرژی می گردد.

• امکانات اضافی: ترانسفورماتور الکترونیک می‌تواند امکانات اضافی مانند اصلاح فاز، حفاظت از جریان بالا، اصلاح توان و کنترل دما را نیز دارا باشد. این امکانات اضافی می‌توانند در برخی برنامه‌ها مانند تغذیه‌های سوئیچینگ و سیستم‌های توزیع برق مورد استفاده قرار گرفته شوند.

• کاهش نویز و ارتعاشات: در ترانسفورماتور الکترونیک، هسته فریتی باعث کم شدن نویزهای الکترومغناطیسی و ارتعاشات مکانیکی می باشند. این خصوصیت مهم برای برنامه‌هایی است که نیاز به کاهش نویز و اختلالات الکترومغناطیسی دارند، مانند سیستم‌های صوتی و رادیویی.

• اندازه کوچک و وزن سبک: ترانسفورماتور الکترونیک به دلیل فرکانس بالای کاری، از هسته‌های کوچکتری مورد استفاده قرار می دهد که موجب کاهش حجم و وزن آن می گردد. این ویژگی از اهمیت بالایی در برنامه‌هایی می باشد که فضای محدودی دارند، مانند دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل.

• قابلیت کنترل دقیق: ترانسفورماتور الکترونیک با استفاده از قطعات الکترونیکی مانند ترانزیستورها و خازن‌ها، قابلیت کنترل دقیق‌تری بر روی ولتاژ و جریان خروجی دارد. این قابلیت کنترل به کاربران امکان می‌دهد تا ولتاژ و جریان را بر طبق استفاده‌های خاص و نیازهای خود تنظیم نمایند.

• کارکرد بهتر در فرکانس‌های بالا: ترانسفورماتور الکترونیک به خوبی در فرکانس‌های بالا عمل می‌کند که برای انتقال اطلاعات در سیستم‌های رادیویی، ارتباطات بی‌سیم و تکنولوژی‌های بیسیم بسیار دارای اهمیت می باشد. در این فرکانس‌ها، ترانسفورماتورهای سنتی با مشکلاتی همچون افت ولتاژ و افزایش خواص سریع مواجه می‌شوند. ترانسفورماتور الکترونیک به خاطر ساختار و طراحی به خصوص خود، عملکرد بهتری در فرکانس‌های بالا دارد.

• قابلیت عملکرد بدون صدا: به دلیل ساختار الکترونیکی و عدم استفاده از هسته‌های فلزی، ترانسفورماتور الکترونیک بدون صدا کار انجام می دهد. این ویژگی دارای اهمیت است در برنامه‌هایی که نیاز به عملکرد بی‌صدا دارند، مانند تجهیزات صوتی و ویدئویی حساس.

از طرفی، باید توجه داشت که ترانسفورماتور الکترونیک نیز دارای برخی محدودیت‌ها می باشد. به عنوان مثال، توان خروجی آن معمولاً محدودتر از ترانسفورماتورهای سنتی می باشد و نکته‌های به خصوصی برای طراحی و استفاده از آن وجود دارد. همچنین، هزینه تولید ترانسفورماتور الکترونیک بالاتر از ترانسفورماتورهای سنتی می باشد. بنابراین، در انتخاب و استفاده از ترانسفورماتور الکترونیک، لازم است نیازها و محدودیت‌های خاص خود را در نظر داشته باشید.

ترانسفورماتور الکترونیک (ترانسفورماتور فرکانس بالا) نسبت به ترانسفورماتورهای سنتی دارای برخی معایب می باشد. مهمترین معایب آن عبارتند از:

• پایداری دما: ترانسفورماتور الکترونیک دارای پایداری دما کمتری در مقایسه با ترانسفورماتورهای سنتی می باشد. با افزایش دما، عملکرد و کارایی ترانسفورماتور ممکن است کم شود و در مواردی ممکن است نیاز به سیستم خنک‌کننده یا روش‌های خنک‌کننده دیگر باشد.

• پایداری و قابلیت اطمینان: در مقایسه با ترانسفورماتورهای سنتی، ترانسفورماتور الکترونیک ممکن است پایداری و قابلیت اطمینان کمتری دارا باشد. این موضوع ممکن است در برخی برنامه‌ها و سیستم‌ها که نیاز به اطمینان بالا و عملکرد پایدار دارند، مشکل ساز باشد.

• هزینه بالا: ترانسفورماتور الکترونیک دارای هزینه تولید بالاتری نسبت به ترانسفورماتورهای سنتی می باشد. این افزایش هزینه در برخی موارد ممکن است محدودیتی برای استفاده و استقرار گسترده این ترانسفورماتورها به وجود آورد.

• نیاز به مدارهای کنترل: ترانسفورماتور الکترونیک برای کنترل دقیق ولتاژ و جریان خروجی نیازمند به مدارهای کنترلی و الکترونیکی می باشد. این نیازمند بودن به مدارهای کنترل ممکن است پیچیدگی و هزینه بیشتری را برای طراحی و استفاده از ترانسفورماتور به وجود آورد.

• حساسیت به نوسانات و اختلالات: ترانسفورماتور الکترونیک به دلیل استفاده از قطعات الکترونیکی حساس به نوسانات و اختلالات الکترومغناطیسی می باشد. نوسانات و اختلالات این توانایی را دارند تا باعث کاهش عملکرد و پایداری ترانسفورماتور گردند و در برخی موارد نیاز به اقدامات به خصوصی برای مقابله با آنها وجود دارد.

• محدودیت توان خروجی: ترانسفورماتور الکترونیک معمولاً توان خروجی کمتری نسبت به ترانسفورماتورهای سنتی دارا می باشند. این محدودیت توان ممکن است در برخی برنامه‌ها و سیستم‌ها محدودیتی برای استفاده از این نوع ترانسفورماتورها به وجود آورد.

حالا ذکر می کنیم که ترانسفورماتورهای الکترونیکی چه مزایا و معایبی نسبت به ترانسفورماتورهای قدرت دارند؟

ترانسفورماتورهای الکترونیکی نسبت به ترانسفورماتورهای قدرت دارای مزایا و معایب خاصی می باشند. در زیر به برخی از مزایا و معایب ترانسفورماتورهای الکترونیکی نسبت به ترانسفورماتورهای قدرت اشاره می کنیم:

مزایا:

بعضی از مزیت های آنها در مقایسه با ترانسفورماتورهای قدرت:

• کارایی بالا: ترانسفورماتورهای الکترونیکی به طور عمومی کارایی بالاتری نسبت به ترانسفورماتورهای قدرت دارا می باشند. این به معنای کاهش تلف کردن توان در فرآیند تبدیل انرژی است. با کاهش اتلاف توان، ترانسفورماتورهای الکترونیکی عملکرد بهتری از لحاظ بهره‌وری انرژی دارند و در نتیجه حرارت کمتری تولید می نمایند.

• جداسازی جریان مستقل (Isolation): برخی ترانسفورماتورهای الکترونیکی توانایی جداسازی جریان مستقل را بین ورودی و خروجی دارند. این باعث می گردد که خطرات مانند نویزهای الکتریکی و اتصال کوتاه در یک قسمت از سیستم، به بخش دیگر انتقال نیابد و امنیت سیستم را بالا ببرد.

• اندازه کوچک و وزن سبک: ترانسفورماتورهای الکترونیکی به دلیل استفاده از فریت و مواد نرم به عنوان هسته، اندازه کوچک تر و وزن سبک‌ تری در مقایسه با ترانسفورماتورهای قدرت دارند. این ویژگی آنها را برای استفاده در دستگاه‌ها و سیستم‌های الکترونیکی با فضای محدود مانند تلفن همراه‌ها، لپتاپ‌ها و دستگاه‌های حمل و نقل مناسب می‌کند.

• کمترین تداخل الکترومغناطیسی: ترانسفورماتورهای الکترونیکی به دلیل استفاده از هسته‌های فریت و مواد نرم، تداخل الکترومغناطیسی کمتری در مقایسه با ترانسفورماتورهای قدرت دارا هستند. این خصوصیت آنها را مناسب برای کاربردهایی مانند سیستم‌های الکترونیکی حساس به تداخلات الکترومغناطیسی می‌کند.

معایب:

 باوجود تمامی مزایای ذکر شده ترانسفورماتورهای الکترونیکی معایبی را نیز در بر می گیرند که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم:

• قابلیت جریان مستمر محدود: برخی ترانسفورماتورهای الکترونیکی نیاز به جریان متناوب برای عملکرد صحیح دارند و توانایی منتقل کردن جریان مستمر را ندارند. این محدودیت ممکن است در برخی کاربردها مشکل ساز شود.

• حساسیت به دما: ترانسفورماتورهای الکترونیکی معمولاً حساسیت بیشتری به تغییرات دما دارند در مقایسه با ترانسفورماتورهای قدرت. این ممکن است در برخی محیط‌ها و کاربردها نیاز به سیستم‌های خنک‌کننده و مدیریت حرارت را به همراه دارا باشد.

• توان محدود: به دلیل اندازه کوچکتر و وزن سبک‌تر ترانسفورماتورهای الکترونیکی، ظرفیت توان آنها معمولاً کمتر از ترانسفورماتورهای قدرت می باشد. این به معنای این می باشد که ترانسفورماتورهای الکترونیکی برای کاربردهایی که نیاز به توان بالا دارند، محدودیت‌هایی دارند و قادر به انتقال توان بزرگ‌تر نمی باشند.

• قیمت بالا: ترانسفورماتورهای الکترونیکی معمولاً قیمت بسیار بالایی نسبت به ترانسفورماتورهای قدرت دارا می باشند. این به دلیل استفاده از مواد به خصوص و ویژه و فناوری‌های پیشرفته در ساخت آنهاست. این موضوع ممکن است هزینه‌های تولید و استفاده از ترانسفورماتورهای الکترونیکی را افزایش دهد.

به طور کلی، ترانسفورماتورهای الکترونیکی برای کاربردهایی که نیاز کارایی بالا و جدا کردن جریان مستقل دارند، به اندازه کوچک، وزن سبک، مزیت‌های قابل توجهی را دارا می باشند. اما برای کاربردهایی که نیازمند به توان بالا، جریان مستمر و قیمت کمتر دارند، ترانسفورماتورهای قدرت ممکن است گزینه مناسب‌ تری باشند.

جهت دیدن دیگر مقالات ما به لینک های زیر مراجعه کنید:

آموزش تعمیر برد به روش مهندسی معکوس

برق صنعتی