전원 변압기(트랜스포머)용량 산정방법에 대해 알아봅시다.

[덤보]

전원 트랜스포머 용량 산정방법에 대해 알아봅시다.

일반적으로 사용되는 소형 전원 트랜스포머는 단상 복권(Single Phase Double winding) 트랜스포머를 말하는데,

이 전원 트랜스포머의 용량은 2차 권선 출력, 출력전압과 출력전류를 곱한 값, 즉, 용량(W)=2차 전압(V) × 2차 전류(A)로

표시한답니다.

W = VA

         W = 용량(Capacity)

         V = 2차권선 출력전압(Secondary voltage)

         A = 2차권선 출력전류(Secondary current)

그런데, 전원 트랜스포머는 2차측 출력회로에 어떤 부하회로를 사용하는가에 따라 용량과 크기에 커다란 영향을 주게 된답니다.

통상 전원트랜스포머의 2차측 부하회로는 DC 정류회로를 사용하게 되는데, DC 정류방식으로는 반파, 양파(또는 전파),

브릿지 등의 정류회로가 있답니다.

이러한 다양한 정류회로를 2차 부하회로로 사용할 때, 각각의 정류방식 마다 전원 트랜스포머의 용량을 계산해야 한답니다.

전원 트랜스포머의 용량을 결정하기 위해서는 먼저 DC 정류회로가 포함된 DC 부하용량을 교류로 환산하여야 한답니다.

각각의 정류방식에 대한 전원트랜스포머의 교류 환산 용량은 다음과 같답니다.

반파(Half Wave) 정류회로와 연결된 부하용량의 교류환산

       Vac ≒ Vdc x 1.0

       Iac ≒ Idc x 2.2

       Wac ≒ Vac x Iac ≒ Vdc x Idc x 2.2

양파 또는 전파(Full Wave) 정류회로와 연결된 부하용량의 교류환산

 

      Vac ≒ Vdc x 0.8

        Iac ≒ Idc x 1.0

      Wac ≒ Vac x 2 x Iac ≒ Vdc x 2  x 0.8 x Idc  

브릿지(Bridge) 정류회로와 연결된 부하용량의 교류환산

      Vac ≒ Vdc x 0.8

      Iac ≒ Idc x 1.6

      Wac ≒ Vac x Iac ≒ Vdc x 0.8 x Idc x 1.6

전원 트랜스포머의 용량과 크기에 대해 알아봅시다.

트랜스포머 용량은 2차 권선회로의 전압과 전류로서 결정하게 된다는 것을 알았는데,

동일한 DC 전력을 출력하는 정류회로와 연결된 트랜스포머 용량은 어떻게 다른가 살펴봅시다.

(예을 들어 30V1A(30VAdc)의 DC 전원출력이 요구되는 트랜스포머 용량이 적용하고자 하는 정류회로에 의해

어떻게 변하는가 수치로 살펴봅시다.)

반파(Half Wave) 정류회로와 연결된 트랜스포머 용량계산

Vdc = 30Vdc, Idc = 1A 이므로 교류 환산표를 적용하면,

Vac ≒ Vdc x 1.0, Iac ≒ Idc x 2.2 이므로 반파 정류회로

           와 연결된 트랜스포머 교류 환산 용량은

Wac ≒ 30V x 2.2A ≒ 66VA 가 됩니다.

양파(Full Wave) 정류회로와 연결된 트랜스포머 용량계산

Vdc = 30Vdc, Idc = 1A 이므로 교류 환산표를 적용하면,

Vac ≒ Vdc x 0.8, Iac ≒ Idc x 1.0 이므로 양파 정류회로

           와 연결된 트랜스포머 교류 환산 용량은

Wac ≒ 48V x 1A ≒ 48VA 가 됩니다.

                                                                                                    Vac는 양파이므로 Vdc x 0.8 x 2 를 한다)

브릿지(Bridge) 정류회로와 연결된 트랜스포머 용량계산

Vdc = 30Vdc, Idc = 1A 이므로 교류 환산표를 적용하면,

Vac ≒ Vdc x 0.8, Iac ≒ Idc x 1.6 이므로 브릿지 정류회

            로에 연결된 트랜스포머 교류 환산 용량은

Wac ≒ 24V x 1.6A ≒ 38.4VA 가 됩니다.

위의 계산에서 본 것과 같이 동일한 DC 출력을 얻기 위해서는 반파 정류일 때 66VA, 양파 정류일 때 48VA,

브릿지 정류일 때 38.4VA의 용량을 가진 트랜스포머가 필요하다는 것을 보여줍니다.

이렇듯 트랜스포머의 필요 용량은 적용되는 정류회로에 따라 큰 차이가 나게 되는데,

이 필요 용량 변화는 트랜스포머 크기와 직결되어, 용량이 커지면 트랜스포머도 커지고, 용량이 작아지면 트랜스포머도

작아지게 되므로  트랜스포머를 선정할 때는 반드시 적용할 정류회로를 선택한 후 필요 용량을 계산하는 것이 바람직

하답니다.

...

[kkc09]

너무 감사하게 잘 봅니다

[MJ켄신]

잘보고갑니다 ^^

[perfume]

변압기에 대한 좋은 지식 감사합니다.
좋은 지도 바랍니다.

[바위솔]

자세히 쉽게 해놓으셨군요^^

[푸른 하늘]

감사합니다 궁금한것 배울려고 찾아왔습니다.

[Der Techniker]

어느 회로와 연결하느냐에 따라 변압기를 다르게 사용해야하는군요. 좋은 글 감사합니다.

[전자 배움]

자료 잘 읽었습니다. 감사합니다.