Chápu, že napětí je vysoké, ale co nabíječky mobilů, ty také bzučí. Zajímá mě mechanismus vzniku zvuku – „to velmi bzučí“. Způsobuje napětí skutečně mikrovibrace vinutí a tyto vibrace, když se shrneme, naše smysly vnímají jako bzučení?
Důvody jsou jen DVA:
1. Jádrem všech 50Hz výkonových transformátorů je balíček tenkých izolovaných desek vyrobených z elektrického železa. Tato konstrukce zabraňuje ztrátám vířivými proudy. Ale v důsledku nedostatečného utažení destiček kmitají ve střídavém magnetickém poli vytvářeném primárním vinutím a vydávají charakteristický hukot.
2. I když jsou tyto desky staženy k sobě a zcela upevněny (například vyplněním hmotou), zůstane mírné hučení. Je to důsledek magnetostrikčního efektu.
Magnetostrikce je změna geometrických rozměrů feromagnetického materiálu, když je magnetizován vnějším magnetickým polem. Efekt je podobný piezoelektrickému efektu u některých krystalů. Pouze tam se vše děje z elektrického, nikoli magnetického pole.
U nabíječek je situace podobná, ale důvod je jediný – magnetostrikce. Zvuková frekvence u ultrazvukových měničů však vzniká principem činnosti tohoto měniče – nepoužívá pulzně šířkovou modulaci jako u výkonných zdrojů, ale pulzně frekvenční modulaci. Když tedy zátěž klesne (konec nabíjení), začnou charakteristicky skřípat. Jedná se o pravidelné vypínání se zvukovou frekvencí. Tady ji můžete slyšet.
Nejen napětí, ale oscilující elektromagnetické pole. Je to, jako byste nikdy nebyli na hodinách fyziky.
To je pochopitelné. ale může elektromagnetické pole způsobit zvukové vibrace? jak přesně? Ušní bubínek totiž detekuje pouze vibrace vzduchu.
protože naše zásuvka má střídavé napětí o frekvenci 50 Hz. Když tam zapneme transformátor, začne vinutím protékat střídavý proud, který vytváří střídavé magnetické pole. Vzhledem k tomu, že transformátor (jako každé mechanické zařízení) má vůli a další konstrukční nedokonalosti, jednotlivé kovové části začnou v tomto magnetickém poli vibrovat a vytvářet zvuk.
Toto se nazývá magnetostrikce. Některé kovy při magnetizaci a demagnetizaci mírně mění svou délku. Jádro transformátoru se skládá z desek z tohoto kovu a při průchodu střídavého proudu vinutím se mírně chvěje, což způsobuje hučení. Není to tedy vinutí, které hučí, ale jádro.
Fenomén deformace feromagnetik během magnetizace objevil Joule (stejný) v roce 1847.
„Joule zkoumal v té době známé feromagnetické kovy – železo a nikl; nazval účinek v těchto látkách magnetostrikce. Deformace feromagnetického tělesa spočívá buď ve zkrácení nebo prodloužení ve směru magnetických siločar (lineární magnetostrikce), nebo ve změně objemu (volumetrická magnetostrikce). Relativní prodloužení tyče je od 10 do mínus šesté mocniny do 10 až mínus páté mocniny v závislosti na použité látce a síle magnetického pole. Objemová magnetostrikce je mnohem menší, takže ji lze za normálních podmínek ignorovat. Magnetostrikční efekt nezávisí na znaménku magnetického pole. U některých látek se projevuje zkrácením, u jiných prodloužením. U železa je prodloužení pozorované ve slabých polích nahrazeno zkrácením v silných polích, tj. změní se znaménko účinku. “
Hučení transformátoru, jak je uvedeno výše, je způsobeno vibracemi desek jádra (viz zprávy #2 a #5) a interakčními silami paralelních proudů v závitech vinutí (viz zpráva #3 (Ampérová síla).
Tento brum je redukován omezením pohybu desek a vinutí.
Mimochodem, hučí i cívka bez jádra (stejných 100 Hz), i když je dobře impregnovaná, pokud posloucháte přes dobrý zvukovod.
Proč to hučí už bylo vysvětleno – protože to vibruje, ale je to slyšet – protože 50Hz je zvukový rozsah. Nyní, pokud by vibroval při 200 kHz, pak byste to neslyšeli (například pulzní zařízení neslyšíte)
Špatný myšlenkový pochod. Přečtěte si pozorně odpovědi, které máte před sebou.
Opakuji speciálně pro vás.
Nízkovýkonové flyback měniče nevyužívají PWM, ale řízení PFM.
Přesněji řečeno, spínací frekvence a pracovní cyklus jsou nezměněny (téměř nezměněny, kromě rozmítání pro rozmazání spektra šumu), ale převodník je periodicky vypínán, aby monitoroval aktuální zatížení a výstupní napětí. Tento přerušovaný provoz má za následek zvukové harmonické, když se zátěžový proud snižuje.
Výkonné měniče (jak flyback, tak push-pull) využívají plné PWM a není slyšet žádný zvuk. Je to jen stěží znatelné kvůli rozmítání nosné frekvence.
Radiohlam Myslitel (6836) Skvělé! Pokud se frekvence i pracovní cyklus nezmění, pak je napětí regulováno. Viděl jsem měniče, které mají konstantní dobu pulzu (on time) a které mají konstantní frekvenci. V obou případech se mění pracovní cyklus a tím se mění výstupní napětí. Jak to lze provést bez změny pracovního cyklu? KNOW-HOW.
A můžu se přiznat, že tenhle zvuk mám rád a dokážu ho poslouchat hodně dlouho. Ale kdyby to nebylo kvůli škodě z magnetického pole. .
