Transformator audio

Apa itu Transformer?

Transformator adalah perangkat listrik statis yang mentransfer energi antara dua rangkaian atau lebih melalui induksi elektromagnetik. Trafo dapat meningkatkan atau menurunkan tegangan sinyal. Trafo tidak memiliki hubungan langsung antara gulungan primer dan sekunder, energi listrik ditransfer menggunakan induksi elektromagnetik. Karena sifat terisolasi antara primer dan sekunder ini, trafo memberikan isolasi listrik antara primer dan sekunder, yang berarti dari input dan output atau sebaliknya. Kami telah membahas artikel rinci tentang Transformers.

Transformator Audio

Transformator menerima sinyal masukan sinusoidal dan mengubahnya menjadi sinyal keluaran. Selama proses konversi ini, tidak ada hubungan fisik antara keduanya. Konversi ini sebenarnya terjadi oleh dua atau lebih gulungan kawat tembaga yang diisolasi (yang dilambangkan sebagai belitan) yang melilit inti besi magnet.

Audio Transformer menggunakan properti isolasi ini dan membuat isolasi antara speaker keluaran atau sirkuit audio dengan sistem penguat sisi masukan transformator. Dalam kasus seperti itu, rasio putaran belitan primer dan sekunder ditetapkan ke 1: 1. Karena itu, transformator tidak mengubah level tegangan atau arus. Itu hanya membuat isolasi antara penguat Input dengan sistem speaker keluaran.

Selain trafo isolasi, ada juga trafo audio lain, yang akan mengubah level tegangan output tergantung pada sinyal input AC. Loudspeaker adalah beban yang sangat besar dan perlu menyediakan arus dan tegangan yang dibutuhkan untuk menghasilkan getaran suara yang tepat. Sebuah Audio transformator dengan fitur Langkah-up akan meningkatkan tegangan atau tingkat saat ini untuk menggerakkan beban di atasnya. Hal yang sama juga terjadi pada trafo Stepdown. Ini mengubah tegangan dari yang lebih tinggi ke lebih rendah dengan peningkatan keluaran arus.

Trafo audio juga menyediakan spesifikasi pencocokan impedansi. Ketika output dari satu sirkuit atau perangkat terhubung langsung ke input perangkat lain, sangat penting bahwa impedansi output perangkat dan impedansi input perangkat keduanya cocok. Trafo pencocokan impedansi menyediakan fitur ini dan mengubah output impedansi yang lebih tinggi ke impedansi yang lebih rendah untuk menggerakkan speaker impedansi rendah atau mengumpankan ke perangkat impedansi rendah lainnya.

Cara Kerja Audio Transformer dan Konstruksinya

Meskipun trafo Audio tidak memiliki koneksi fisik antara kumparan primer dan sekundernya, trafo menyediakan fitur dua arah antara kedua lilitan ini. Kita juga dapat menggunakan sisi primer yang sama sebagai sekunder dan sekunder sebagai primer. Dalam kasus seperti itu, transformator memberikan kehilangan sinyal dalam satu arah dan penguatan sinyal dalam arah sebaliknya atau sebaliknya.

Trafo audio bekerja pada frekuensi antara 20 Hz hingga 20 kHz. Jadi, pengoperasian trafo Audio memiliki jangkauan frekuensi yang jauh lebih luas.

Seperti dibahas di atas, trafo audio menggunakan teknik penyeimbangan Impedansi. Ini sangat berguna untuk menyeimbangkan amplifier dan beban (Loudspeaker dan lainnya) yang menggunakan impedansi input atau output yang berbeda untuk aplikasi transfer daya maksimum.

Di zaman modern, impedansi speaker berkisar dari 4 hingga 16 ohm, biasanya speaker 4 ohm, 8 ohm atau 16 ohm tersedia sedangkan amplifier Transistor atau Solid state menggunakan impedansi output 200-300 ohm. Jika amplifier adalah desain retro, seperti amplifier Valve atau Tube lama maka tegangan output terkadang mencapai 300V dengan impedansi 3k. Kami membutuhkan trafo pencocokan impedansi yang akan mengubah impedansi tinggi menjadi impedansi rendah dan harus mengubah tegangan dan arus ke tingkat yang akan langsung menggerakkan loudspeaker.

Transformator dapat memiliki banyak lilitan di sisi primer dan sekunder. Perbandingan antara lilitan primer dan sekunder, jumlah lilitan pada sisi primer (Np) dan jumlah lilitan sekunder (Ns) disebut rasio lilitan. Rasio putaran ini juga menentukan rasio tegangan primer dan sekunder karena tegangan berbanding lurus dengan belitan primer dan sekunder.

Jadi, N _P / N _S = V _P / V _S

Rasio Impedansi Audio Transformer

Impedansi adalah faktor terpenting untuk transformator pencocokan impedansi. Untuk transformator pencocokan impedansi, rasio impedansi antara primer ke sekunder dapat dihitung menggunakan putaran primer dan sekunder atau tegangan keluaran primer dan sekunder.

Untuk menghitung rasio impedansi kita perlu mengkuadratkan rasio belitan transformator atau rasio tegangan transformator.

Dalam persamaan di atas, Z _P adalah impedansi primer dan Z _S adalah impedansi sekunder. N _P / N _S adalah rasio putaran trafo dan V _P / V _S adalah rasio tegangan trafo. Rasio impedansi adalah kuadrat rasio putaran atau rasio tegangan. Jadi, transformator dengan rasio putaran 4: 1 atau rasio tegangan dapat memberikan rasio impedansi 16: 1.

Contoh

Kami dapat menghitung beberapa nilai praktis tergantung pada rumus yang diberikan di atas.

Misalkan, transformator dengan rasio putaran 25: 1 digunakan untuk menyeimbangkan keluaran penguat daya dengan loudspeaker. Penguat daya menyediakan impedansi keluaran 100 ohm, berapa impedansi speaker nominal yang diperlukan untuk transfer daya maksimum?

Larutan:

Jadi, dengan menggunakan trafo rasio putaran 25: 1 pada penguat daya 100Ω, kami dapat secara efisien menggerakkan Speaker Keras 4Ω dengan transfer daya maksimum.

Jenis Transformer Audio

Seperti yang dibahas pada segmen di atas, trafo Audio dapat digunakan dalam banyak aplikasi. Tetapi secara umum, tiga jenis Transformer Audio terutama digunakan untuk tujuan terkait audio.

1. Transformer pencocokan impedansi
2. Tingkatkan Audio Transformer dengan rentang frekuensi lebar yang berada dalam frekuensi yang dapat didengar.
3. Turunkan Audio Transformer dengan rentang frekuensi lebar yang berada dalam frekuensi yang dapat didengar.

Ada juga trafo Audio khusus lainnya, yang berguna untuk aplikasi audio digital dan umumnya bekerja pada frekuensi tinggi.

Transformator juga dapat memiliki beberapa keran primer dan sekunder, yang memberikan fleksibilitas kepada pengguna untuk mengubah perangkat keluaran tanpa mengubah transformator audio yang mahal. Misalnya, transformator dapat memiliki beberapa tap sekunder untuk menghubungkan banyak beban dengan impedansi 4 ohm, 8 ohm, atau bahkan 16 ohm, tetapi hanya satu tap yang perlu dihubungkan ke beban saat bekerja dengannya. Transformator seperti itu umumnya mahal dan dapat ditemukan dalam sistem musik retro atau amplifier.

Trafo dapat memiliki badan yang berbeda tergantung di mana ia akan digunakan. Sebuah chassis me-mount transformator membutuhkan chassis mendukung untuk mendukung berat besar. Juga, ada trafo audio yang dipasang di PCB yang tersedia dalam berbagai bentuk dan ukuran tergantung pada spesifikasi dan penggunaannya.

Transformator Mikrofon

Trafo mikrofon terutama digunakan untuk menyeimbangkan impedansi antara sistem Amplifier dan mikrofon. Ini penting karena akan ada sinyal yang hilang karena impedansi yang tidak seimbang pada input Amplifier dan output mikrofon.

Trafo mikrofon tidak mengurangi suara Dengung. Trafo mikrofon membutuhkan pasangan bengkok dengan kabel pelindung ground untuk menyambungkan. Kawat terdiri dari dua konduktor yang dipelintir erat bersama-sama dengan dikelilingi oleh jalinan konduktor atau foil. Kabel ini secara efektif mengurangi suara dengung dan gangguan kebisingan eksternal.

Trafo yang memiliki primer tunggal dan menerima input tidak seimbang, dan memiliki sekunder yang disadap tengah yang memberikan output seimbang, disebut Trafo Balun. Dalam konfigurasi seperti itu, Amplifier mendapat sinyal seimbang yang sempurna.

100V Line Audio Drive Transformer

Ada skenario seperti di mana beberapa pengeras suara dihubungkan bersama dalam sistem alamat publik jarak jauh yang dihubungkan dengan sistem penguat tunggal. Masalahnya muncul ketika kabel panjang digunakan untuk menghubungkan output Amplifier dan input Loudspeaker. The resistensi kawat menciptakan masalah bagi kualitas sinyal dan kehilangan sinyal terjadi dengan amplitudo sinyal miskin di speaker.

Karena itu, dua transformator khusus digunakan, satu step up dan satu lagi Step Down. Trafo step-up meningkatkan tegangan sinyal output audio ke 100V. Karena Formula P (W) = V x A, ketika tegangan dinaikkan, arus berkurang untuk daya yang diberikan. Hambatan tidak akan efektif untuk arus sinyal rendah. Sinyal akan terpancar dengan sempurna.

Di sisi lain, di setiap loudspeaker, trafo step-down dengan fasilitas pencocokan impedansi, Turunkan 100V ke tegangan speaker dan tingkatkan arus. Transformator juga cocok dengan impedansi untuk transfer daya maksimum.

Jenis trafo audio ini disebut trafo audio pencocokan saluran transmisi. Mereka memiliki banyak koneksi di sisi primer dan sekunder. Secara umum, keran samping primer digunakan untuk tingkat daya yang sesuai sehingga penguatan amplifikasi dapat dikontrol dengan sambungan tap. Dan sisi sekunder memiliki beberapa keran yang berguna untuk menghubungkan speaker impedansi yang berbeda ke speaker impedansi yang berbeda sesuai pilihan dan ketersediaan.

Banyak trafo jalur Amplifier Profesional modern memberikan kemampuan penanganan daya tinggi serta beberapa konfigurasi untuk menghubungkan pengeras suara paralel atau seri bersama-sama.