Transformator‑Gebaseerde Voeding

Deze handleiding begeleidt u bij het samenstellen van een 12 VAC voeding uit een 120 VAC stap‑down transformator. Het behandelt de benodigde onderdelen, bedradingspraktijken, zekeringselectie en veiligheidscontroles om een betrouwbare en veilige schakeling te garanderen.

Onderdelen & Materialen

• 120 VAC naar 12 VAC stap‑down transformator met getapte secundaire wikkeling (bijv. Radio Shack catalogus #273‑1365, #273‑1352, of #273‑1511).
• Klemstrip (minimaal drie klemmen).
• Standaard huishoudelijk wandstopcontact en snoer.
• Netschakelaar.
• Optionele behuizing (bijv. elektrische afdoos).
• Optionele zekering en zekeringhouder.

Transformatoren kunnen geborgen worden uit oude radio's, vaak beschikbaar in kringloopwinkels voor een paar dollar. Voor de meest accurate specificatie, koop een nieuwe transformator bij een elektronica‑leverancier.

Als u een zekering opneemt, kies een trage‑zekering (langzame‑werking) type om de initiële inschakelstroom van de transformator te weerstaan zonder te vroeg te smelten. Bereken de zekeringwaarde door de VA‑waarde van de transformator te delen door 120 V om de primaire stroom te vinden en selecteer een zekering met een iets hogere stroomwaarde.

Naslagwerken

• Lessons in Electric Circuits, Volume 2, Hoofdstuk 1: "Basic AC Theory"
• Lessons in Electric Circuits, Volume 2, Hoofdstuk 9: "Transformers"

Leerdoelen

• Begrijpen hoe een transformator de spanning verlaagt.
• Het doel van getapte wikkelingen leren.
• Veilige bedradingstechnieken voor huishoudelijke stroom toepassen.

Schema

Illustratie

Instructies

Waarschuwing: Dit project betreft 120‑V AC. Zorg dat alle hoogspanningsleidingen volledig geïsoleerd zijn en nooit ongedekte draden aan de primaire kant blootleggen.

Alle draadaansluitingen moeten gesoldeerd zijn voor betrouwbaarheid. Gebruik echt isolatietape — geen ducttape, Scotchtape of paktape — om gesoldeerde verbindingen te isoleren.

Als u de transformator in een metalen behuizing monkeert, verbind de aarding van een drie‑polig stopcontact met de behuizing om aarding te bieden. Een plastic behuizing kan zonder aarding gebruikt worden, maar een metalen behuizing is voor veiligheid te prefereren.

Voordat u verbindt met een wandstopcontact, voer een veiligheidscontrole uit met een ohmmeter: met de netschakelaar aan, meet de weerstand tussen elke stopcontactpen en de transformatorbehuizing. De meting moet oneindig zijn (geen doorgang). Als een eindige weerstand verschijnt, bestaat er een kortsluiting die gecorrigeerd moet worden.

Test vervolgens de transformatorwikkelingen. Met de schakelaar aan, moet de weerstand tussen de stopcontactpen laag zijn. Met de schakelaar uit, moet de weerstand stijgen naar oneindig, wat een open circuit bevestigt. Controleer ook de doorgang aan de secundaire kant; de secundaire weerstand moet veel lager zijn dan de primaire vanwege de wikkelverhouding.

Wanneer de snoer in het stopcontact zit en de schakelaar aangezet is, meet de wisselspanning over de secundaire klemmen. Twee van de klemmen zouden ongeveer 12 V moeten lezen. De derde klem, de middentap, zou de helft van die spanning moeten lezen ten opzichte van elk van de andere twee klemmen.

Bewaar deze montage als een lage‑spanning AC voeding voor toekomstige experimenten in deze reeks.

Computersimulatie

Schema met SPICE knoopnummers:

Netlist (kopieer in een .cir bestand):

transformator met middel‑tap secundaire
v1 1 0 ac 120 sin
rbogus1 1 2 1e-3
l1 2 0 10
l2 5 4 0.025
l3 4 3 0.025
k1 l1 l2 0.999
k2 l2 l3 0.999
k3 l1 l3 0.999
rbogus2 3 0 1e12
rload1 5 4 1k
rload2 4 3 1k
* Stelt AC analyse in op 60 Hz:
.ac lin 1 60 60
* Print primaire spanning tussen knopen 2 en 0:
.print ac v(2,0)
* Print (bovenste) secundaire spanning tussen knopen 5 en 4:
.print ac v(5,4)
* Print (onderste) secundaire spanning tussen knopen 4 en 3:
.print ac v(4,3)
* Print (totale) secundaire spanning tussen knopen 5 en 3:
.print ac v(5,3)
.end

Gerelateerde Werkbladen

• Op‑, Af‑, en Isolatietransformatoren Werkblad
• Basiscursus AC‑DC Voedingen Werkblad
• Impedantie‑Matching met Transformatoren Werkblad