Un transformador es un dispositivo eléctrico estático que transfiere energía entre dos o más circuitos a través de la inducción electromagnética. El transformador puede aumentar o disminuir el voltaje de la señal; tiene conexión directa entre los devanados primario y secundario, la energía eléctrica transferida mediante la inducción electromagnética. Debido a esta propiedad aislada entre primario y secundario, el transformador proporciona aislamientos eléctricos entre primario y secundario, lo que significa desde la entrada y la salida o viceversa.
Un transformador recibe una señal de entrada sinusoidal y la convierte en una señal de salida. Durante este proceso de conversión, no hay conexiones físicas entre estos dos. Esta conversión realmente sucede por las dos o más bobinas de alambre de cobre aisladas (que se denotan como bobinas) envueltas alrededor de un núcleo de hierro magnético.
El transformador de audio utiliza esta propiedad de aislamiento y crea aislamiento entre los altavoces de salida o los circuitos de audio con el sistema amplificador del lado de entrada del transformador. En tal caso, la relación de giro del bobinado primario y secundario se fija en 1: 1. Debido a esto, el transformador no altera el voltaje o el nivel de corriente, solo crea aislamiento entre los amplificadores de entrada con el sistema de altavoces de salida.
Aparte del transformador de aislamiento, también hay otro transformador de audio, que cambiará el nivel de voltaje de salida dependiendo de la señal de entrada de CA. El altavoz es una carga enorme y necesita proporcionar la corriente y el voltaje requeridos para producir la vibración de sonido adecuada. Un transformador de audio con función Step-up aumentará el voltaje o el nivel actual para conducir una carga a través de él. Lo mismo sucede con el transformador Stepdown también. Convierte el voltaje de mayor a menor con el aumento de la salida de corriente.
El transformador de audio también proporciona especificaciones de adaptación de impedancia. Cuando la salida de un circuito o dispositivo está directamente conectada a la entrada de otro dispositivo, es muy importante que la impedancia de salida del dispositivo y la impedancia de entrada del dispositivo coincidan. Un transformador de adaptación de impedancia proporciona esta característica y convierte la salida de impedancia más alta en una impedancia más baja para manejar un altavoz de baja impedancia o para alimentar a otro dispositivo de baja impedancia.
Funcionamiento del transformador de audio y su construcción.
Aunque un transformador de audio no tiene una conexión física entre su bobina primaria y secundaria, el transformador proporciona una función bidireccional entre estos dos devanados. También podemos usar el mismo lado primario como secundario y secundario como primario. En tal caso, el transformador proporciona pérdida de señal en una dirección y ganancia de señal en dirección inversa o viceversa.
El transformador de audio funciona en frecuencias entre 20 Hz y 20 kHz. Por lo tanto, la operación de un transformador de audio tiene un rango de frecuencia mucho más amplio.
Como se mencionó anteriormente, el transformador de audio utiliza la técnica de equilibrio de impedancia. Es muy útil para equilibrar amplificadores y cargas (altavoces y otros) que usan impedancias de entrada o salida diferentes para la aplicación de transferencia de potencia máxima.
En la actualidad, las impedancias de los altavoces varían de 4 a 16 ohmios, típicamente 4 ohmios, 8 ohmios o 16 ohmios, mientras que los amplificadores de transistor o de estado sólido utilizan una impedancia de salida de 200 a 300 ohmios. Si el amplificador es un diseño retro, como una válvula antigua o un amplificador de tubo, entonces el voltaje de salida a veces alcanza los 300 V con una impedancia de 3 k. Necesitamos un transformador de adaptación de impedancia que convierta la alta impedancia en baja impedancia y que convierta la tensión y la corriente a un nivel que dirija directamente un altavoz.
Un transformador puede tener múltiples devanados en el lado primario y secundario. La relación entre los devanados primarios y secundarios, el número de bobinas gira en el lado primario (Np) y un número de vueltas de bobina en secundario (Ns) se denomina relación de vueltas. Esta relación de giros también define la relación de voltaje primario y secundario, ya que el voltaje es directamente proporcional a los giros del bobinado primario y secundario.
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