Um retificador de meia onda é particularmente difícil para um transformador?

No livro Practical Electronics for Inventors, 3rd Ed. , os autores recomendam contra o uso de retificadores de meia onda porque são ineficientes e causam "... o núcleo se polarizar e saturar em uma direção". (Página 395.) Essa é uma preocupação válida e quais são os riscos para uma fonte de alimentação de retificador de meia onda de longa duração?

Hammond recomenda uma corrente DC de saída de 0,28 vezes a taxa de corrente RMS do transformador para retificação em meia onda e 0,62 vezes a taxa de corrente RMS para corrente retificada em ponte de onda completa.

Portanto, se você não se importa em usar um transformador CA 2,2 vezes maior (e um capacitor de filtro com o dobro do tamanho), você pode salvar alguns diodos.

Como o menor tamanho comum de um transformador de rede é de alguns watts, pode ser uma escolha razoável se os requisitos atuais forem modestos. Além disso, você economiza uma queda de diodo para obter um pouco mais de tensão.

Sim. Um retificador de meia onda consome apenas corrente unidirecional. Isso faz com que a magnetização no núcleo obtenha um viés de CC, que desloca o ponto médio da curva de magnetização para longe de zero.

O efeito disso é que um pulso de corrente de alta saturação é extraído da fonte, bem como a corrente de carga normal. Dependendo dos detalhes do enrolamento e do núcleo do transformador, e do tamanho da carga, isso pode ou não superaquecer o transformador.

Como isso acontece é bastante sutil. Andy_aka e Dave Tweed (e muitos outros) insistem que um transformador 'não deve' exibir esse efeito; a corrente secundária não deve afetar o fluxo no núcleo. E certamente para um transformador ideal, com um primário supercondutor, eles estariam corretos, a corrente de carga não influencia diretamente o fluxo do núcleo.

No entanto, quando você conecta um osciloscópio a um transformador real, conforme documentado no meu post aqui em outro fórum, você vê uma mudança significativa no comportamento da saturação. Então o que está acontecendo?

A corrente secundária unidirecional faz com que uma corrente primária unidirecional seja consumida. Porque o primário tem resistência , isso causa uma queda de tensão unidirecional na resistência, o que causa uma tensão CC deslocada no primário. Essa tensão faz com que uma corrente se acumule na indutância primária, causando um fluxo constante no núcleo.

Até que ponto esse fluxo se acumula? Sem a saturação do núcleo, ele construiria indefinidamente. Com a saturação do núcleo, o transformador começa a receber fortes pulsos de corrente à medida que o núcleo entra em saturação. Esses grandes pulsos de corrente geram grandes pulsos de tensão na resistência do enrolamento primário e, eventualmente, quando um estado estacionário é atingido, a queda de tensão devido à carga unidirecional é equilibrada pela queda de tensão devido aos pulsos de saturação.

O fluxo no transformador mudou, de modo que, embora a corrente de saída seja unidirecional, a corrente primária de entrada é bidirecional, com média zero novamente.

Tecla rápida para meus diagramas.

Traço azul - tensão de entrada da rede
Traço roxo - tensão e corrente de carga
Traço amarelo - corrente de entrada da rede

Foto com mira superior - transformador sem carga
Foto com mira intermediária - com carga resistiva normal
mira inferior - com carga resistiva retificada

Observando o traço de corrente amarelo, fica claro que o efeito foi retornar a corrente primária a uma corrente CA, de modo que a tensão que ela desenvolve em Rp é zero em geral.

Qualquer saturação no núcleo de um transformador é devida à corrente de magnetização e não tem nada a ver com as correntes que podem fluir devido a qualquer carga. O motivo é que o giro do ampère no secundário produzido pela carga cancela exatamente o giro do ampère no primário que causou a carga.

O livro está errado e aqui está o porquê: -

• O cenário 1 é um único turno primário - ele atua como um indutor e os fluxos Im atuais.
• No cenário 2, o primário é convertido em duas voltas paralelas. Im / 2 flui em cada enrolamento.
• O cenário 3 é um transformador básico. A tensão vista na saída é a mesma fase que na entrada. Tem que ser no cenário 2 que haveria um fluxo profano de corrente ao redor dos enrolamentos.
• O cenário 4 tem uma carga no secundário e a corrente no secundário deve fluir na direção oposta à corrente de carga no primário.

Portanto, carregar um transformador secundário não aumenta a saturação.

As correntes da bobina de um transformador causam o campo H e -d / dt B causa as tensões induzidas, incluindo a tensão que neutraliza a tensão da bobina primária e causa a indutância da bobina primária. -d / dt B é a única coisa que realmente afeta os circuitos externos; portanto, qualquer polarização DC da corrente secundária não se transfere para a corrente primária, exceto movendo-se para uma posição polarizada na curva B (H). Como a saturação do transformador tende a se ajustar rapidamente, há um ponto em que -d / dt B simplesmente quebra enquanto a corrente entra. Quando você chega a esse ponto, o transformador oferece apenas resistência DC em vez de indutância por quase metade do tempo.

Não. O "disco rígido do transformador" é determinado pela potência aplicada a ele. Veja a classificação VA.