หม้อแปลงชนิดเบอร์รี่คืออะไรและสาขาการใช้งาน

ตามโครงสร้างของแกนหม้อแปลง สามารถแบ่งหม้อแปลงออกเป็น หม้อแปลงชนิดแกน (Core Type) หม้อแปลงชนิดเปลือก (Shell Type) และหม้อแปลงเบอร์รี่ (Berry Type)

หม้อแปลงเบอร์รี่ ยังเรียกอีกอย่างว่าหม้อแปลงทอรอยด์ (Toroidal Transformer) ซึ่งเป็นหม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์ขนาดใหญ่ประเภทหนึ่ง และถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในเครื่องใช้ในบ้านและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ที่มีข้อกำหนดทางเทคนิคสูง การใช้งานหลักคือเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าและหม้อแปลงแยก (Isolation Transformer) หม้อแปลงเบอร์รี่มีชุดผลิตภัณฑ์ที่สมบูรณ์ในต่างประเทศ และถูกใช้อย่างแพร่หลายในคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์การแพทย์ โทรคมนาคม เครื่องมือวัด และระบบแสงสว่าง

การจำแนกประเภทผลิตภัณฑ์หม้อแปลงเบอร์รี่

หม้อแปลงเบอร์รี่สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ มาตรฐาน (Standard Type) ประหยัด (Economic Type) และแยก (Isolation Type) ลักษณะของแต่ละประเภทมีดังนี้

1. ผลิตภัณฑ์หม้อแปลงไฟฟ้ามาตรฐาน

ชุดผลิตภัณฑ์นี้มีความจุ 8~1500VA มีอัตราการปรับแรงดันต่ำ และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเมื่อโหลดเต็มที่เพียง 40°C อนุญาตให้ทำงานเกินโหลดชั่วคราวได้ เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีข้อกำหนดสูง ขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิถูกหุ้มฉนวนด้วยฟิล์มโพลีเอสเตอร์เกรด B (130°C) และต้องมีเทปฉนวนอย่างน้อยสามชั้นเพื่อทนต่อการทดสอบแรงดันไฟฟ้า AC 4000V เป็นเวลา 1 นาที

2. ผลิตภัณฑ์หม้อแปลงไฟฟ้าแบบประหยัด

ชุดผลิตภัณฑ์นี้มีความจุ 50～1500VA บนพื้นฐานของการรับรองประสิทธิภาพ เรามุ่งมั่นที่จะลดต้นทุน เหมาะสำหรับการทำงานต่อเนื่องโดยไม่เกินโหลด อุณหภูมิในการทำงานที่เพิ่มขึ้นคือ 60°C เกรดวัสดุฉนวนคือ A (105°C) เมื่อกำลังส่งออกเต็มที่ ค่าคลาดเคลื่อนของแรงดันไฟฟ้าส่งออกน้อยกว่า 3%

3. ผลิตภัณฑ์หม้อแปลงแยก

ชุดผลิตภัณฑ์มีความจุ 50 ~ 1000VA สามารถแบ่งออกเป็นสองชุดสำหรับอุปกรณ์อุตสาหกรรมและอุปกรณ์การแพทย์ หม้อแปลงแยกให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพการฉนวนเป็นหลัก ขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิถูกหุ้มด้วยฟิล์มโพลีเอสเตอร์ฉนวนเกรด B อย่างน้อย 4 ชั้น และแรงดันทะลุมีค่ามากกว่า 4000V สายนำไฟฟ้าปฐมภูมิทั้งหมดต้องเป็นสายฉนวนสองชั้น อุณหภูมิสูงสุดที่เพิ่มขึ้นของหม้อแปลงต่ำกว่า 45℃

หม้อแปลงแยกทางการแพทย์

นอกจากจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดข้างต้นแล้ว หม้อแปลงแยกสำหรับการแพทย์ยังต้องเป็นไปตามมาตรฐาน UL544 อีกด้วย นั่นคือ ขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิต้องมีการป้องกันความร้อน และระยะห่างระหว่างขดลวดกับแผ่นทองแดงกราวด์ต้องมากกว่า 13mm

คุณลักษณะของหม้อแปลงเบอร์รี่

1. แกนของหม้อแปลงเบอร์รี่ทำจากแถบเหล็กซิลิคอนออเรียนเตชันต่อเนื่อง หลังการอบชุบจะก่อตัวเป็นเส้นทางการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่มีความสม่ำเสมอสูง ในขณะเดียวกัน ขดลวดของหม้อแปลงเบอร์รี่จะถูกพันปิดล้อมแกนเบอร์รี่อย่างแน่นหนา ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กจึงสูงกว่า เนื่องจากหม้อแปลงเบอร์รี่สามารถบรรลุประสิทธิภาพทางไฟฟ้าสูงถึง 95%

2. สัญญาณรบกวนจากการสั่นสะเทือนน้อย แกนเหล็กไม่มีช่องว่างอากาศ ซึ่งช่วยลดเสียงรบกวนจากการสั่นพ้องของแกนเหล็กได้ และขดลวดพันรอบแกนเหล็กวงแหวนอย่างสม่ำเสมอและแน่น ช่วยลดเสียง "ฮัม" อันเกิดจากการยืดหดของแม่เหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ

3. อุณหภูมิขณะทำงานต่ำ เนื่องจากความสูญเสียในแกนเหล็กสามารถต่ำถึง 1.1W/kg ได้ ความสูญเสียในแกนเหล็กจึงมีค่าน้อยมาก อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของแกนเหล็กต่ำ และขดลวดมีการระบายความร้อนที่ดีบนแกนเหล็กที่มีอุณหภูมิต่ำอยู่แล้ว ดังนั้นอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของหม้อแปลงจึงต่ำ

4. ติดตั้งง่าย หม้อแปลงแบบเบอร์รี่มีสกรูติดตั้งเพียงตัวเดียวที่แกนกลางกลาง ซึ่งทำให้ติดตั้งและถอดออกได้อย่างรวดเร็วและง่ายดายเป็นพิเศษในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ข้อควรระวัง

1. ผลิตภัณฑ์หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังมาตรฐานชุดนี้มีกำลังไฟฟ้าตั้งแต่ 8 ถึง 1500VA มีอัตราการปรับแรงดันต่ำ และมีอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นขณะทำงานเต็มพิกัดเพียง 40°C อนุญาตให้ทำงานเกินพิกัดชั่วคราวได้ เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีข้อกำหนดสูง ขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิมีฉนวนด้วยฟิล์มโพลีเอสเตอร์เกรด B (130°C) และต้องมีเทปฉนวนอย่างน้อยสามชั้นเพื่อทนต่อการทดสอบแรงดันไฟฟ้า AC 4000V เป็นเวลา 1 นาที

2. ผลิตภัณฑ์หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังราคาประหยัดชุดนี้มีกำลังไฟฟ้าตั้งแต่ 50 ถึง 1500VA

3. ผลิตภัณฑ์หม้อแปลงไฟฟ้าแยกชุดนี้มีกำลังไฟฟ้าตั้งแต่ 50 ถึง 1000VA และสายนำไฟฟ้าทุติยภูมิทั้งหมดต้องเป็นสายไฟที่มีฉนวนสองชั้น อุณหภูมิสูงสุดที่เพิ่มขึ้นของหม้อแปลงต่ำกว่า 45°C นอกจากนี้ หม้อแปลงแยกสำหรับการแพทย์ยังต้องติดตั้งสวิตช์ป้องกันอุณหภูมิบนขดลวดปฐมภูมิด้วย เมื่ออุณหภูมิแกนเหล็กถึง 120°C สวิตช์ป้องกันอุณหภูมิจะตัดการเชื่อมต่อ เมื่ออุณหภูมิกลับสู่ปกติ สวิตช์จะรีเซ็ตและปิดโดยอัตโนมัติ

ข้อดีของหม้อแปลงแบบเบอร์รี่

แกนเหล็กของหม้อแปลงแบบเบอร์รี่ทำจากแผ่นเหล็กซิลิคอนรีดเยิดคุณภาพสูง (ความหนาของแผ่นโดยทั่วไปต่ำกว่า 0.35 มม.) ซึ่งถูกม้วนอย่างต่อเนื่องไร้รอยต่อ ทำให้สมรรถนะของแกนเหล็กดีกว่าแกนเหล็กแบบแผ่นซ้อนทับแบบดั้งเดิม ขดลวดของหม้อแปลงแบบเบอร์รี่พันรอบแกนเหล็กอย่างสม่ำเสมอ และทิศทางของเส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดจากขดลวดเกือบจะตรงกับเส้นทางแม่เหล็กของแกนเหล็กโดยสมบูรณ์ นำไปสู่ข้อดีหลายประการดังต่อไปนี้

1. มีประสิทธิภาพทางไฟฟ้าสูง แกนเหล็กไม่มีช่องว่างอากาศ และค่าสัมประสิทธิ์การอัดแน่นสามารถสูงถึง 95% ขึ้นไป กระแสไฟฟ้าไร้โหลดมีเพียง 10% ของแบบแผ่นซ้อนทับ

2. ขนาดเล็กและน้ำหนักเบา หม้อแปลงแบบเบอร์รี่สามารถลดน้ำหนักได้ถึงครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับหม้อแปลงแบบแผ่นซ้อนทับ ตราบใดที่พื้นที่หน้าตัดของแกนเหล็กยังคงเท่ากัน หม้อแปลงแบบเบอร์รี่สามารถปรับเปลี่ยนอัตราส่วนของความยาว ความกว้าง และความสูงของแกนเหล็กได้อย่างง่ายดาย และสามารถออกแบบให้ตรงตามข้อกำหนดได้

3. การรบกวนทางแม่เหล็กต่ำ แกนเหล็กของหม้อแปลงแบบเบอร์รี่ไม่มีช่องว่างอากาศ และขดลวดพันรอบแกนเหล็กแบบเบอร์รี่อย่างสม่ำเสมอ โครงสร้างนี้ส่งผลให้การรั่วไหลของแม่เหล็กมีค่าน้อยและการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามีค่าน้อย สามารถใช้หม้อแปลงที่มีความไวสูงได้โดยไม่ต้องมีเกราะป้องกันเพิ่มเติม ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น เครื่องขยายสัญญาณระดับต่ำและอุปกรณ์ทางการแพทย์

4. การสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนน้อย แกนเหล็กไม่มีช่องว่างอากาศช่วยลดการสั่นสะเทือนของแกนเหล็ก

ขอบเขตการใช้งานของหม้อแปลง Berry ประเภทต่างๆ มีดังนี้:

1. อุปกรณ์เสียง

ในบรรดาผลิตภัณฑ์หม้อแปลง Berry ของโรงงานนี้ สิ่งแรกที่โดดเด่นคือผลิตภัณฑ์ที่มีชื่อเสียงในวงการอุปกรณ์เสียง เช่น ผลิตภัณฑ์ประสิทธิภาพสูงที่สามารถใช้เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าในเครื่องขยายเสียง Hi-Fi กำลังสูงระดับ Class 3 และหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์เสียงกำลังปานกลางและขนาดเล็ก หม้อแปลง Berry คุณภาพสูงสามารถใช้ได้กับช่วงกำลังตั้งแต่ 6VA ถึง 1000VA

2. การควบคุมทางไฟฟ้า

เช่น สำหรับหม้อแปลงกระแสและหม้อแปลงแรงดัน หม้อแปลงที่มีความแม่นยำสูงและเสถียรภาพสูงซึ่งผลิตด้วยกระบวนการหม้อแปลง Berry สามารถใช้วัสดุแม่เหล็กประสิทธิภาพสูงใหม่ๆ เช่น วัสดุแม่เหล็กอ่อนเพอร์มัลลอย วัสดุอสัณฐาน หรือโลหะผสมนาโนคริสตัลไลน์ เป็นแกนกลาง ร่วมกับเครื่องมือวัดอัจฉริยะที่แม่นยำและวิธีการทดสอบพิเศษ ซึ่งสามารถรับรองพารามิเตอร์ของหม้อแปลงที่ถูกต้องและประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอสมบูรณ์

3. อุปกรณ์ทางการแพทย์

หม้อแปลง Berry ที่ออกแบบและผลิตขึ้นเป็นพิเศษสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ นอกจากข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสูง ความน่าเชื่อถือสูง และความปลอดภัยสูงแล้ว ยังมีการเสริมความแข็งแรงทางไฟฟ้าเป็นพิเศษและปรับปรุงสมรรถนะในการต้านทานความชื้นและความร้อน นอกจากนี้ยังต้องเพิ่มฟิวส์ความร้อนภายในหม้อแปลงเพื่อรับรองความน่าเชื่อถือ

4. การประยุกต์ใช้ในสาขาอื่นๆ

หม้อแปลง Berry ยังสามารถใช้ในอินเวอร์เตอร์กำลังไฟฟ้าขนาดต่างๆ เช่น ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม หม้อแปลง Berry ประสิทธิภาพสูงนี้ที่มีแกนเหล็กสูญเสียต่ำ สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของแหล่งจ่ายไฟอินเวอร์เตอร์ได้อย่างมาก

บริษัท คิงรัน ทรานสฟอร์เมอร์ อินสตรูเมนท์ จำกัด

เครื่องทดสอบหม้อแปลงเพิ่มเติมจากคิงรัน