¿Qué significa la clasificación de 40VA para un transformador?

Question

Estoy trabajando en un circuito para un sistema de seguridad en el hogar. Compré el siguiente transformador de pared para alimentar mi circuito. Iba a usarlo con un regulador de voltaje lineal de 5VDC para obtener 5 voltios para mi parte digital.

http://www.mpja.com/prodinfo.asp?number=12635+PA

No pude encontrar ninguna documentación sobre este transformador. Cuando lo conecto a la pared y mido el voltaje en la salida, obtengo cero voltios. Intenté conectarlo a un par de cargas diferentes (con una resistencia bastante pequeña) pero aún así no pude medir ningún voltaje en la salida. Me doy cuenta de que esto probablemente se debe a que el transformador no está regulado y, por lo tanto, requiere una carga para que la salida sea de 12V, pero aún no estoy seguro si puedo usar este transformador con mi diseño. ¿Este dispositivo solo emite 12VDC si tiene la carga exacta adecuada? ¿O ya que estaré conectando esto a un regulador de voltaje lineal, manejará todo por mí? El consumo de corriente total de mi circuito generalmente será inferior a 200 mA a menos que la alarma esté sonando, en cuyo caso aumentará un poco.

Además, planeaba utilizar los 12V del transformador para alimentar directamente la bocina (sirena) y encenderla con un Mosfet de potencia. Los 12 voltios no estarán regulados, ¿necesito agregar una resistencia grande en serie con la bocina para que tenga los adecuados 12 voltios a través de ella?

¡Supongo que debería haber gastado un poco más y haber obtenido una fuente de alimentación regulada!

Answer 1

Esos 12V son el voltaje de CA efectivo. Para obtener el voltaje pico necesitas multiplicar por la raíz cuadrada de 2, lo que resulta en cerca de 17V.

40VA significa que a un voltaje efectivo de 12V puede manejar una corriente efectiva de 40VA / 12V = 3.3A, lo cual debería ser suficiente (aunque no nos has dicho cuánta corriente necesita la bocina).

Necesitarás un rectificador y un capacitor de suavizado delante del regulador lineal. El rectificador reducirá el voltaje en cerca de 1.4V, por lo que en la entrada del regulador lineal tendrás un poco más de 15V, con algo de ondulación dependiendo del capacitor y la corriente consumida.

A 200mA y una diferencia de 10V entre la entrada y la salida, tu regulador lineal necesitará deshacerse de 2W de potencia, por lo que necesitará refrigeración.

En cuanto a la bocina, depende de las especificaciones de la bocina, qué tan precisamente necesita esos 12V. Si puede tolerar algo de ondulación, podrías usar cinco diodos 1N4004 en serie (5 * 0.7V = 3.5V, 15.5V - 3.5V = 12V) para reducir el voltaje. Esto es mejor que usar un resistor, porque el voltaje a través de un resistor depende mucho más de la carga que para un diodo.

Answer 2

40 VA es "Voltios por Amperios," lo cual es típicamente lo suficientemente cercano a 40 Watts para propósitos de hobby. La razón por la que dicen "VA" en lugar de "W" es que si tu voltaje está atrasado (o adelantado) respecto a la corriente, obtienes (VA) por (coseno del ángulo entre el V y el A), en lugar de solo VA. Si V y A están en fase (carga puramente resistiva), entonces VA = Watts.

Answer 3

Los transformadores manejan inherentemente solo corriente alterna. A menos que tu transformador esté simplemente roto (probablemente no lo esté), está emitiendo alrededor de 12V CA como se especifica. Si estás leyendo esto con un voltímetro de corriente continua, mostrará 0V ya que ese es el promedio de corriente continua. Cambia el voltímetro a la escala de Voltios de corriente alterna y deberías ver alrededor de 12V, probablemente un poco más alto.

El voltaje de corriente alterna necesita ser "rectificado" para convertirlo en corriente continua. Un método rápido y sucio utiliza un solo diodo y un capacitor de salida. Básicamente, esto permite que pasen las partes positivas del ciclo de corriente alterna y bloquea las negativas. Tendrá algo de ondulación, pero funcionará ya que luego lo vas a regular a un voltaje mucho más bajo. Un método mejor es algo llamado "puente de onda completa". Esto utiliza 4 diodos pero aprovecha ambas mitades del ciclo de corriente alterna para contribuir a tu voltaje de corriente continua. Básicamente, un puente de onda completa toma el valor absoluto del voltaje de corriente alterna.

Como mencionó Starblue, de cualquier manera, el voltaje de corriente continua vendrá principalmente de los picos del voltaje de corriente alterna. Estos son sqrt(2) veces más altos que el voltaje eficaz. La especificación de 12V también será bajo carga máxima, por lo que el voltaje real será un poco más alto que 12V * sqrt(2).

2W es mucho calor para disipar en el regulador. Eso es demasiado para un paquete TO-220 en aire libre, y requerirá un disipador de calor. Alternativamente, podrías usar un regulador conmutado si te sientes cómodo con este tipo de cosas. Es más avanzado, pero vale la pena aprenderlo.