Transformatory sieciowe cz. 3 – nawijanie bez obliczeń

W 2015 roku opublikowałem dwuczęściowy wpis o nawijaniu transformatorów sieciowych – część teoretyczną (wzory, obliczenia) i część praktyczną – nawinięcie uzwojenia wtórnego według obliczeń. Nadarzyła się okazja do zaprezentowana innego podejścia, nawijania bez obliczeń, która w wielu sytuacjach jest możliwa do wykonania.

Co nawijamy i dlaczego bez obliczeń

Otóż mam transformator toroidalny o mocy 150VA i napięciu wyjściowym 12V. Potrzebuję jednak 16-17V na wyjściu.

Samo nawinięcie raczej nie będzie jakieś trudne, nie trzeba rozbierać blach, co najwyżej odwinięcie folii izolacyjnej. Tylko ile zwojów da mi te brakujące 4-5V? Założenie jest takie, że dowinę osobne uzwojenie wtórne, połącze je szeregowo z oryginalnym 12V i temat załatwiony – mam potrzebną wartość na wyjściu.

No to dlaczego bez obliczeń? Bo ma to być szybki temat na późny wieczór, czyli wtedy, kiedy mam czas na cokolwiek. A nie bardzo chce mi się wtedy coś liczyć, szukać wzorów.

Nawijanie transformatora toroidalnego – uzwojenie próbne

Mam 2 metry bieżące jednej pary skrętki komputerowej, to może… nawinąć nią próbne uzwojenie pierwotne, zmierzyć ile to ma woltów, policzyć zwoje, podzielić jedno przez drugie i mam zw/V.

Dosłownie 2 minuty później podłączam miernik i mam na tym “próbnym” uzwojeniu 2,6V. Nawet bifilarnie (czyli podwójnie) nawinięte. Zwojów jest całe 13, napięcie 2,6V, czyli:

Licząc w drugą stroną, jeden zwój to 0,2V. Mój cel to 4,2V, więc czeka mnie nawinięcie 21 zwojów.

Nawijanie dodatkowego uzwojenia wtórnego na transformatorze toroidalnym

Przed nawinięciem drutu warto odwinąć folię. Najpierw odkleiłem taśmę klejącą, po jej usunięciu folia jest gotowa do odwinięcia. To najtrudniejsza część całej operacji, no może nie licząc jej ponownego nawinięcia.

Na takiego golasa trzeba dowinąć właściwe uzwojenie. W oryginale było nawinięte potrójnym drutem, ja mam niestety jeden, ale grubszy. No cóż, robię temat budżetowo, ale (mam nadzieję) dobrze. Nawijamy w tym samym kierunku co oryginalne uzwojenie!!!

Kilka minut i 21,5 zwoja później:

I na koniec oryginalna folia. Może nie wyszło jak z fabryki, ale jest bezpiecznie:

Kwestia podłączenia po stronie wtórnej – koniec starego uzwojenia łączymy z początkiem nowego. Możliwa jest też odwrotna konfiguracja, czyli dokładnie tak: początek starego uzwojenia łączymy z końcem nowego. Dzięki takiemu zabiegowi ZWIĘKSZAMY napięcie wyjściowe. Połączenie odwrotne spowoduje zmniejszenie napięcia wtórnego.

Test “przewiniętego uzwojenia” wtórnego transformatora

Przed pracą “na produkcji” warto zrobić test naszego tworu. Po podłączeniu do zasilania, na wyjściu połączonych uzwojeń mam napięcie:

Przy czym na oryginalnym uzwojeniu wtórnym wynosi ono:

A na dowiniętym uzwojeniu:

To teraz sprawdzam: nawinąłem 21,5 zwoja * 0,2V/zw daje 4,3V, wyszło 4,26V. Różnica 0,04V, czyli nieźle.

I drugie sprawdzenie: 16,65V z pierwszego zdjęcia to suma 12,39V z uzwojenia oryginalnego i 4,26V uzwojenia dodatkowego. Zgadza się idealnie. Jak mawiał mój promotor na studiach: “elektronika to matematyka + szumy”. Coś w tym jest :).

I teraz test pod obciążeniem żarówki H7 dołączonej do wyjścia połączonych uzwojeń wtórnych transformatora:

Wynik uważam za bardzo dobry. Prąd 5A i spadek 0,3V. Nic nie buczy, brak dymu, wysokiej temperatury (poza żarówką H7) i innych niepokojących zjawisk :).

I jeszcze dla sportu tą samą żarówką obciążone tylko uzwojenie dodatkowe:

Przy prądzie ponad 2,3A spadek napięcia wyniósł jedynie 0,06V względem pracy bez obciążenia. Jestem zadowolony.

Podsumowanie

Liczę, że powyższy opis zachęcił do przeróbek posiadanych transformatorów i dostosowywanie ich napięć do potrzeb. Jeśli ktoś zastanawia się po co to wszystko, to napiszę, co mnie skłoniło do dowinięcia uzwojenia. Jestem na etapie składania dwóch ładowarek akumulatorów samochodowych. Jedna i jak i druga wymaga napięcia wejściowego 17V i mocy 150VA. Nowy taki transformator to wydatek rzędu 100-120zł, a popularne transformatory do żarówek halogenowych o napięciu 11,5V można kupić na olx za 35-40zł. Także w mojej ocenie przeróbka ma sens.