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Printtransformator

Printtransformator Definition

Printtransformatoren werden für die Leiterplattenmontage konstruiert. Diese Art von Transformatoren können direkt in die Leitplatten eingebaut werden.

Printtransformator Funktion

Ein Trafo besteht aus einem magnetischen Kreis, dieser wird als Kern bezeichnet, und besitzt mindestens zwei Strom durchfließende Wicklungen. Die der elektrischen Spannung (Netzspannung) zugewandte Wicklung wird als Primärseite bezeichnet, die Seite mit dem Verbraucher (getrennte Wicklung) und der elektrischen Last wird als Sekundärseite bezeichnet. Die Fertigungstechnik für den Kern und die verwendete Qualität des Trafokernmaterials wirkt sich auf den magnetischen Kreis aus. Der Magnetische Kreis sollte idealerweise geringe Wirbelstromverluste und geringe Ummagnetisierungsverluste (Hystereseverluste) erzeugen. Ein weiterer Aspekt sind die Widerstände in der Wicklung. Nur mit einer lagenweisen und geordneten Wicklung auf der Primärseite und der Sekundärseite der Spule und dem besten Wicklungsmaterial kann man die Wicklungsverluste reduzieren.

Die Bauleistung eines Trafo wird in VA oder kVA ausgedrückt (VA ist die Bezeichnung für Voltampère und steht für die Maßeinheit der elektrischen Scheinleistung, kVA für Kilovoltampère).

Kupfer hat bis auf Silber den besten Leitwert mit γ = 56 (Aluminium γ = 36). Aluminium folgt also mit etwa 35 Prozent Abstand. So ist Kupfer das beste Edelmetall und Aluminium «nur» das zweitbeste der technisch und wirtschaftlich verwertbaren Leiterwerkstoffe. Alle anderen Metalle kommen als Stromleiter nicht in Betracht und Legierungen besitzen generell eine erheblich niedrigere Leitfähigkeit als reine Metalle. Silber oder Gold scheiden wegen des hohen Preises ganz aus.

Printtransformator Aufbau

Ein Transformator besteht im Wesentlichen aus zwei oder mehreren Spulen sowie einem gemeinsamen Eisenkern. Die Wicklungen eines Trafo sind in der Regel aus isoliertem Kupferdraht angefertigt und befinden sich aufgewickelt auf dem Eisenkern. An der Primärwicklung des Transformators wird die Eingangsspannung angelegt. Deswegen wird die Spule an der Primärseite oft Primärspule genannt. Durch die Wechselspannung and der Primärspule entsteht aufgrund von Induktivität ein wechselndes Magnetfeld. Der magnetische Fluss durchdringt die Sekundärspule mit Hilfe des Eisenkerns. An der Sekundärseite des Transformators kann somit die Ausgangsspannung entnommen werden. Entsprechend der Primärseite wird die Spule an Sekundärseite, Sekundärspule genannt. Das Wicklungsverhältnis der Primär und Sekundärspule definiert ob die Ausgangsspannung kleiner oder größer ist als die Eingangsspannung. Ist die Windungszahl der Sekundärspule größer als die der Primärspule, so ist die Ausgangsspannung größer als die Eingangsspannung. Wenn jedoch die Windungsanzahl der Sekundärspule geringer ist, dann ist die Ausgangsspannung kleiner als die Eingangsspannung. Besitzen beide Spulen gleich viele Windungen mit Draht umwickelt, dann entspricht die Ausgangsspannung der Eingangsspannung. Ein Trafo funktioniert hauptsächlich mit Wechselspannung. Entscheidend für die Veränderung der Leistung bzw. Spannung oder Stromstärke ist das Verhältnis der Windungszahlen. N1/N2. Es ist wichtig zu beachten, dass der Trafo dabei entweder die Spannung oder die Stromstärke erhöhen oder mindern kann. Der jeweilige Gegenspieler wird sich dann im gleichen Maße mindern oder erhöhen.

Einsatz von Printtransformatoren

Allgemein werden Printtransformatoren durch Einlöten auf Leiterplatten montiert. Leiterplatten sind wiederum Träger für elektronische Bauteile und dienen der mechanischen Befestigung sowie der elektrischen Verbindung. Die meisten elektronischen Geräte enthalten Leiterplatten. Printtransformatoren werden auf Leiterplatten also immer dann benötigt, wenn Spannungen angepasst werden müssen.