高周波トランス

日常生活で使われる電気の周波数は50Hzで、これを低周波交流といいます。この条件で動作する変圧器が低周波変圧器です。サイズが大きく、効率が低いのが特徴です。鉄心は絶縁されたケイ素鋼板で積み重ねられ、一次コイルはエナメル線で巻かれています。一次電圧は巻数に比例します。

低周波トランスは別名DCトランスとも呼ばれ、通常は電圧を変えるために使用され、動作周波数は50Hz以下です。低周波トランスは、高透磁率のシリコン鋼板を使用してコアを作ります。

高周波トランスは低周波トランスとは異なります。高周波で動作し、エネルギー変換を行います。ご存知のように、磁場の周波数は非常に高く、シリコン鋼板に渦が発生します。コアは別のものです。高周波トランスは、磁気コアとして「高周波フェライト」を使用します。

これら 2 つの変圧器の出力電力の違いにより、使用する材料が異なりますが、動作原理は同じで、どちらも電磁誘導によって運動エネルギーを伝達します。

2 つのトランスの周波数は異なります。高周波トランスは、非常に高い周波数の回路でのみ使用でき、励起源の周波数はトランスの周波数と一致します。

低周波トランスの適用範囲は逆です。この2つを混在させることはできません。周波数が一致しない場合は、高周波トランスを使用しないでください。

動作原理について言えば、これら 2 つは同じです。動作周波数に関係なく、エネルギーは電磁誘導によって伝達されます。高周波トランスは、周波数が高く、励起源周波数がトランスの周波数と一致する場合にのみ使用できます。低周波トランスはその逆です。高周波トランスは、通常、周波数が一致しない場合は使用できません。

トランスが一定量のエネルギーを伝送する場合、動作周波数は高く、一定時間内に何度もエネルギーを伝送します。1回あたり伝送するエネルギーは少なく、使用する材料も少なくなります。そのため、一般的な高周波トランスの場合、コイルの巻き数は多くありません。サイズは非常に小さくでき、低周波トランスのコイルの巻き数は比較的多くなります。

変圧器は一定量のエネルギーを伝送します。出力電力が非常に高い場合、一定期間内に伝送エネルギーの頻度が増加します。伝送エネルギーが減少すると、変圧器に使用される材料も減少し、変圧器の構造サイズも減少します。

高周波トランスは特殊な種類のトランスで、主に高周波電子回路に使用されます。通常のトランスとは異なり、高周波トランスの動作周波数は通常、数十キロヘルツから数百メガヘルツの範囲です。このような高い周波数では、従来のトランスは正常に機能しません。そのため、高周波トランスの製造と使用は、従来のトランスよりも複雑です。

高周波トランスは、通常、2 つ以上の巻線と鉄心で構成されています。巻線の 1 つは一次巻線と呼ばれ、もう 1 つ以上の巻線は二次巻線と呼ばれます。一次巻線は通常、巻数が少なく、二次巻線は巻数が多くなっています。動作中、一次巻線は通常、電源に接続され、二次巻線は負荷に接続されます。配線時に注意する必要がある点がいくつかあります。

巻線の極性を決定する
組み立てと配線の前に、各巻線の極性を決定する必要があります。高周波トランスの電流は交流であるため、常に変化しています。二次巻線の電圧は一次巻線によって発生するため、巻線間の極性関係は非常に重要です。極性が間違っていると、抵抗器と巻線が加熱され、焼損する可能性があります。したがって、配線の前に、巻線の極性を慎重に確認し、正しい接続を確実にする必要があります。

接地
高周波トランスの回路には通常、アース線が必要です。高周波回路では電磁干渉が発生する可能性があるため、これらの干渉を抑制するには「無接地」技術が必要です。無接地技術では、各回路ブロックに独自のアースがあり、これらのアースは通常、回路基板のアースに接続されません。代わりに、共通の「静かなアース」ポイントに接続され、このポイントは電源アース線に接続されます。高周波トランスは通常、2 つ以上の巻線で構成され、1 つの巻線は電源のアースに接続され、もう 1 つの巻線は静かなアースに接続されます。これにより、トランスによって生成されたノイズは静かなアースに集中し、回路に干渉しません。

絶縁
高周波トランスは高周波範囲で動作するため、絶縁が非常に重要です。巻線間の絶縁が適切でないと、高電圧が巻線とコアの間の隙間を通過し、トランスが故障する可能性があります。これを回避するには、適切なケーブルを選択する必要があります。さらに重要なのは、巻線が互いに電気的に接触しないように、巻線を適切な絶縁材で覆う必要があることです。