কেন একটি ট্রান্সফরমার হঠাৎ একটি বিশাল কারেন্ট আঁকতে পারে: মূল স্যাচুরেশন বোঝা

একটি ট্রান্সফরমারকে প্রায়শই একটি সাধারণ ডিভাইস হিসাবে বর্ণনা করা হয় যা একটি লোহার (বা ফেরাইট) কোর ভাগ করে দুটি কয়েল ব্যবহার করে ভোল্টেজকে উপরে বা নিচে নিয়ে যায়। কিন্তু একটি অদৃশ্য সীমা রয়েছে যা প্রতিটি ট্রান্সফরমার দ্বারা বেঁচে থাকে: এর কোরটি শুধুমাত্র এত চৌম্বক ক্ষেত্র ধারণ করতে পারে । সেই সীমা অতিক্রম করুন এবং ডিভাইসটি একটি ট্রান্সফরমারের মতো আচরণ করা বন্ধ করে দেয় — কারেন্ট অঙ্কুরিত হয় এবং উইন্ডিং অতিরিক্ত গরম বা জ্বলতে পারে। এই ঘটনাটিকে কোর স্যাচুরেশন বলা হয়, এবং এটি বোঝা একটি নির্ভরযোগ্য পাওয়ার সাপ্লাই এবং একটি ভাজা সুইচিং ট্রানজিস্টরের মধ্যে পার্থক্য।

চৌম্বক ক্ষেত্রের জন্য একটি স্পঞ্জ হিসাবে কোর চিন্তা করুন. প্রথমে, আরও "চৌম্বকীয় ধাক্কা" (ভোল্টেজ) যোগ করলে আরও ক্ষেত্রটি মসৃণভাবে ভিজে যায়। কিন্তু একবার স্পঞ্জটি পূর্ণ হয়ে গেলে, এটি আর শোষণ করতে পারে না — ক্ষেত্রটি উঠা বন্ধ করে দেয়, এবং প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের বিরোধিতা করার মতো কিছুই অবশিষ্ট থাকে না, কারেন্ট চলে প্রায় চেক ছাড়াই।

নীতি

ভোল্টেজ এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে সংযোগ সরাসরি ফ্যারাডে এর সূত্র থেকে আসে। সাইন-ওয়েভ ইনপুটের জন্য পিক ফ্লাক্স ঘনত্ব হল:

B_max = V_rms / (4.44 · f · N · A_e)

যেখানে f হল ফ্রিকোয়েন্সি, N হল প্রাথমিক বাঁক, এবং A_e হল কোরের কার্যকরী ক্রস-সেকশন। পুনর্বিন্যস্ত, অনুমোদিত ভোল্ট-সেকেন্ড পণ্য V·t মূল এবং বাঁক দ্বারা স্থির করা হয়: একটি প্রদত্ত ট্রান্সফরমার প্রতিটি অর্ধ-চক্র ভোল্টেজ তরঙ্গরূপের অধীনে শুধুমাত্র একটি সীমিত এলাকা সমর্থন করতে পারে।

প্রতিটি মূল উপাদানের একটি স্যাচুরেশন ফ্লাক্স ঘনত্ব B_sat থাকে। সাধারণ চৌম্বকীয় তথ্য অনুযায়ী:

• MnZn ফেরাইট (SMPS): ~0.30–0.40 T (100 °C এ নেমে যায় ~0.39 T)

• সিলিকন স্টিলের ল্যামিনেশন (50/60 Hz): ~1.5 T

• নিরাকার / ন্যানোক্রিস্টালাইন: ~1.2–1.6 টি

• গুঁড়ো লোহা: ~0.8-1.4 T

ভালো ডিজাইন B কে মোটামুটি 0.7 × B_sat — এবং ফেরাইট SMPS-এর জন্য, প্রায়ই ট্রানজিয়েন্টদের জন্য মার্জিন ছেড়ে দিতে ≤ 0.25–0.30 T-এ কাজ করে।

যখন B B_sat-এ পৌঁছায়, ব্যাপ্তিযোগ্যতা ভেঙে পড়ে, চুম্বকীয় আবেশ শূন্যের দিকে পড়ে এবং নাটকীয়ভাবে চৌম্বকীয় কারেন্ট স্পাইক করে। যেমন একটি পাওয়ার-ইলেক্ট্রনিক্স ডিজাইন গাইড এটি রাখে, স্যাচুরেশন হল চৌম্বকবিদ্যার "নীরব ঘাতক": এটি অতিরিক্ত-কারেন্ট সুরক্ষা প্রতিক্রিয়া করার আগে একটি স্যুইচিং ট্রানজিস্টরকে ধ্বংস করতে পারে।

অ্যাপ্লিকেশন উদাহরণ

একটি ক্লাসিক ক্ষেত্রের ব্যর্থতা: 60 Hz রেট করা একটি ট্রান্সফরমার একটি 50 Hz সরবরাহের সাথে সংযুক্ত। যেহেতু N এবং A_e স্থির, ফ্লাক্স V/f-এর সমানুপাতিক — 17% ফ্রিকোয়েন্সি ড্রপ করলে ফ্লাক্স একই পরিমাণে বৃদ্ধি পায়, কোরটিকে স্যাচুরেশনে ঠেলে দেয়। ইনপুট ভোল্টেজ খুব বেশি হলে বা AC উইন্ডিং-এ DC বায়াস যোগ করা হলে একই ঘটনা ঘটে।

সাধারণ ভুল ধারণা / মজার ঘটনা

অনেক নতুনরা বিশ্বাস করেন যে একটি ট্রান্সফরমারের VA (ভোল্ট-অ্যাম্পিয়ার) রেটিং একাই এটি যে কারেন্ট টানছে তাকে আবদ্ধ করে। বাস্তবে ম্যাগনেটাইজিং কারেন্ট — কোর দ্বারা সেট করা হয়, লোড নয় — কোর সম্পৃক্ত হওয়ার সাথে সাথেই বিশাল হয়ে উঠতে পারে। এ কারণেই একটি ট্রান্সফরমার প্রায়ই একটি সংক্ষিপ্ত ইনরাশ কারেন্ট আঁকেন যখন এটি চালু করা হয় তখন তার চলমান মূল্যের অনেক গুণ। তাই নিরাপদ প্রশ্ন কখনই "কত amps?" কিন্তু "কোর কি তার ভোল্ট-সেকেন্ড বাজেটের মধ্যেই থাকে?"

মান

যেহেতু স্যাচুরেশন কারেন্টকে স্পাইক করতে এবং উইন্ডিংকে উত্তপ্ত করতে বাধ্য করে, নিরাপত্তা মানগুলির জন্য ট্রান্সফরমারগুলিকে অতিরিক্ত গরম বা আগুন ধরা ছাড়াই স্বাভাবিক এবং অস্বাভাবিক পরিস্থিতিতে বেঁচে থাকার প্রয়োজন হয়। IEC 61558-1:2017 (ট্রান্সফরমার, রিঅ্যাক্টর, পাওয়ার সাপ্লাই ইউনিটের নিরাপত্তা — সাধারণ প্রয়োজনীয়তা এবং পরীক্ষা) 14-15 ধারায় হিটিং এবং শর্ট-সার্কিট/ওভারলোড পরীক্ষা সহ সাধারণ কাঠামো সেট করে; সুইচ-মোড পাওয়ার-সাপ্লাই ট্রান্সফরমারের জন্য বিশেষভাবে, IEC 61558-2-16 প্রযোজ্য। উদ্দেশ্য ব্যবহারের সময় পরিপূর্ণ একটি নকশা এই পরীক্ষাগুলি ব্যর্থ হবে।