Trafo, aynı demir nüve üzerine sarılmış iki sargıyla AC gerilimi düşüren ya da yükselten ve iki devreyi elektriksel olarak yalıtan bir parçadır. Gerilim oranı sarım sayısı oranına eşittir. Elektronikte 230V'u 6V, 9V, 12V, 18V gibi düşük AC gerilimlere indiren trafolar kullanılır; çıkış AC'dir ve DC için köprü diyot ve kondansatör gerekir. Seçimde sekonder gerilimi ve VA değeri belirleyicidir: 12V 5VA bir trafo yaklaşık 0,4A AC akım verir.
Eski adaptörlerin ağır olmasının sebebi, içlerindeki demir nüveli trafodur. Bugün çoğu cihazda yerini anahtarlamalı güç kaynakları almış olsa da trafolar ses devrelerinde, endüstriyel kontrol panolarında, zil ve kapı sistemlerinde ve yalıtım gereken her yerde hâlâ yaygın olarak kullanılır. Bu rehberde trafonun nasıl çalıştığını ve doğru trafonun nasıl seçileceğini anlatıyoruz.
Trafo nasıl çalışır?
Trafonun giriş sargısına (primer) uygulanan AC gerilim, demir nüvede sürekli yön değiştiren bir manyetik alan oluşturur; bu alan çıkış sargısında (sekonder) bir gerilim indükler. Gerilimler arasındaki oran, sarım sayıları arasındaki orana eşittir: sekonderin sarım sayısı primerin onda biriyse çıkış gerilimi de yaklaşık onda biridir. İki sargı arasında elektriksel bağlantı olmadığı için trafo aynı zamanda şebekeyle düşük gerilim devresini birbirinden yalıtır. Trafo yalnızca AC ile çalışır; DC'de manyetik alan değişmediği için çıkış oluşmaz.
Trafo çeşitleri
| Tür | Özellik | Örnek |
|---|---|---|
| PCB tipi trafo | Karta lehimlenir, küçük güç (birkaç VA) | RN138424 12V 3,5VA, RN142224 12V 5VA |
| Çift sekonderli PCB trafo | 2x12V, 2x18V gibi iki sargı; seri, paralel ya da simetrik besleme | RN138344 2x12V 3,2VA, RN138446 2x18V 3,5VA |
| Kablolu / klemensli küçük trafo | Kontrol devreleri, zil, AC besleme | CX-4120 15V AC 5W, CX-4824 24V AC 10W |
| Toroid trafo | Halka nüveli, verimli, az manyetik sızıntı | Ses yükselteçleri |
VA değeri ve akım hesabı
Trafonun gücü VA (volt-amper) ile ifade edilir; sekonderin verebileceği akım yaklaşık VA değeri bölü sekonder gerilimidir. Örnek: 12V 5VA bir trafo yaklaşık 5 / 12 ≈ 0,42A AC akım verir. Çift sekonderli trafolarda VA değeri iki sargının toplamıdır; 2x12V 3,2VA bir trafoda her sargı yaklaşık 1,6VA taşır.
Trafo çıkışından DC nasıl elde edilir?
- Doğrultma: Sekonder çıkışını bir köprü diyota bağlayın; bkz. köprü diyot rehberi.
- Filtre: Köprü çıkışına büyük bir elektrolitik kondansatör bağlayın. Çıkış gerilimi AC değerinin yaklaşık 1,41 katına çıkar; köprüde yaklaşık 1,5-2V düşer. Örnek: 12V AC → yaklaşık 12 × 1,41 - 1,5 ≈ 15,5V DC (yüksüz).
- Akım payı: Kondansatörlü doğrultmada trafo, darbe şeklinde akım verdiği için daha çok zorlanır; kullanılabilir DC akım, trafonun AC akım değerinin belirgin şekilde altında hesaplanmalıdır (pratikte yaklaşık yarısı ile üçte ikisi civarı).
- Regülasyon: Sabit bir gerilim için bir regülatör ekleyin; bkz. voltaj regülatörü rehberi.
Trafoların yüksüzken etiket değerinden biraz daha yüksek gerilim verdiğini unutmayın; ölçüm yaparken bunu hesaba katın.
Trafo mu, SMPS mi?
| Özellik | Trafo (lineer) | SMPS |
|---|---|---|
| Ağırlık ve boyut | Ağır, büyük | Hafif, küçük |
| Elektriksel gürültü | Çok düşük | Daha yüksek |
| Verim | Daha düşük | Yüksek |
| Dayanıklılık | Basit, uzun ömürlü | Daha fazla parça |
Ayrıntılar için SMPS rehberimize bakın.
Trafo nasıl ölçülür?
- Enerji kesikken: Multimetreyle primer sargının direnci genellikle yüzlerce ohm ile birkaç kiloohm, sekonderin direnci ise birkaç ohm civarında ölçülür. OL (sonsuz) değer kopuk sargıyı gösterir.
- Primer ile sekonder arası: Sonsuz direnç ölçülmelidir; aksi hâlde yalıtım bozuktur ve trafo tehlikelidir.
- Enerjiliyken: Sekonder gerilimi AC volt kademesinde ölçülür. Şebeke tarafında ölçüm yalnızca deneyimli kişilerce yapılmalıdır.
Güvenlik
- Primer tarafı 230V şebekeye bağlıdır; bağlantıları enerji kesikken yapın ve açık uç bırakmayın.
- Primer hattına trafonun gücüne uygun bir sigorta koyun; bkz. sigorta çeşitleri.
- Trafoyu kapasitesinin üzerinde yüklemeyin; aşırı ısınan trafo yalıtımını kaybedebilir.
Sık sorulan sorular
Trafo DC verir mi?
Hayır, trafonun çıkışı AC'dir. DC elde etmek için çıkış köprü diyotla doğrultulup kondansatörle filtrelenir.
2x12V trafo ne demek?
İki ayrı 12V sekonder sargısı olan trafodur. Sargılar seri bağlanarak 24V, paralel bağlanarak (doğru fazda) daha yüksek akımlı 12V ya da orta uç kullanılarak ±12V simetrik besleme elde edilebilir.
Trafo neden uğulduyor?
Nüvedeki saclar manyetik alanın etkisiyle 100 Hz civarında titreşir; hafif bir uğultu normaldir. Uğultu yüksekse trafo aşırı yüklenmiş ya da nüve gevşemiş olabilir.
Trafo neden ısınır?
Sargı direncindeki ve nüvedeki kayıplar ısıya dönüşür. Normal yükte ılık olması doğaldır; çok ısınıyorsa aşırı yük ya da kısa devre olabilir.
Trafo 220V'u 12V DC'ye çevirir mi?
Trafo 220V AC'yi 12V AC'ye düşürür. 12V DC için doğrultma, filtre ve gerekirse regülatör eklenir ya da doğrudan 12V DC çıkışlı bir adaptör veya SMPS kullanılır.
Özet
- Trafo, AC gerilimi sarım oranına göre değiştirir ve devreleri yalıtır.
- Sekonder akımı yaklaşık VA / sekonder gerilimidir.
- Çıkış AC'dir; DC için köprü diyot ve kondansatör gerekir, gerilim yaklaşık 1,41 kat çıkar.
- Kondansatörlü doğrultmada kullanılabilir DC akım trafonun AC değerinin altındadır.
- Primer tarafında sigorta ve güvenli bağlantı şarttır.