高周波トラントと低周波トランスの違い

2011/05/21 08:20

このQ&Aのポイント

高周波トラントと低周波トランスは、トランスの種類の一つであり、その違いについて説明します。
高周波トラントと低周波トランスの製造や構造は異なるため、機能や特徴も異なります。
高周波トラントは高周波信号の変換に特化しており、低周波トランスは低周波信号の変換に特化しています。

noname#230358

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noname#230359

2011/05/21 12:07 回答No.1

トランスとは、一般に、磁性体の“コア”の周囲に電流を流す“コイル”を巻く構造をもった電気部品です。では、「高周波トラント」と「低周波トランス」と何が違うか？ A1.動作周波数が違う　低周波とは、一般的に商用周波数（50,60Hz）程度　高周波とは、低周波より高い周波数であり、　　　　　　　トランスで扱うのは、数100Hz～数10MHz程度でしょう A2.動作周波数が違うので、使用するコア（鉄心）の材質が違う　低周波トランスでは、ケイ素鋼板を使う場合が多い　高周波トランスでは、フェライトコアを使う場合が多い A3.扱う電力（電圧）の範囲が違う　低周波トランスでは、発電所・変電所で使うような50万ボルト、100万kWの　ような大容量を扱うものがある　高周波トランスでは、大容量といっても数10kW程度でしょう。通常のスイ　ッチング電源などでは、数W～100W程度が常識的な容量 A4.コイルに使う材料は、低周波トランス・高周波トランス双方、　銅線が一般的　ただし、巻数は異なる（一般に、高周波トランスの方が　巻数が少ない）　　　　

参考URL：: http://www.tomita-electric.com/products/ferrite/ http://www.kitagawa-denki.co.jp/trans/core.html

質問者

お礼 2011/05/23 09:07

ご回答ありがとうございました。＞低周波トランスでは、大容量を扱うものがある　高周波トランスでは、数W～100W程度が常識的な容量通過させる周波数だけでなく電力も違うのですね参考になりました。

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noname#230359

2011/05/21 14:31 回答No.3

トランスは電磁誘導を利用して、電圧を昇圧したり、降圧するために使用します。発生電圧Ｖは次式で表されます。Ｖ＝－ＮｄΦ／ｄｔ＝２πｆ・Ｎ・Ａ・Ｂ　　　　　　　　(1) 　Ｎ：巻き数、ｆ：周波数、Ａ：コア面積、Ｂ：磁束密度、Φ：Ａ・Ｂ (1)式から分かるように、同じ電圧を得るとすると「低周波」では・Ｎ，Ａ．Ｂを大きくする必要がある。・コア材は、渦電流損失が少なくするため、積層コアを用い、また、透磁率が大きく、Ｂが大きく出来るものが必要となる。したがって、構造的に大きくなる。「高周波」では・周波数に反比例してＮ，Ａ、Ｂを小さく出来る。・コア材はＢが小さくても、高周波でロスの少ないフェライト等が使われる。したがって、高周波になるほど、小型化できる。周波数が違うと、Ｂを同じにしても低周波と高周波では得られる電圧が変わることと、低周波用の物を高周波で使うと、渦電流ロスが増加して、使えないと思います。これは（１）、（２）さんの指摘の通りと思います。製造や構造は基本的に同じだと思います。磁束密度Ｂはコア材の飽和磁束密度Ｂｍです。飽和磁束密度は、低周波トランスで使用する「珪素鋼鈑」は１Ｔ程度、高周波トランスで使用する「フェライトコア」は５００ｍＴ（0.05Ｔ）程度です。トランスを設計する場合、まず磁束Φを決めて、周波数ｆから必要な巻き数Ｎを決めます。 Φが決まれば、飽和磁束密度Ｂｍが決まっていますので、必要なコア面積Ａが決まります。珪素鋼鈑は周波数が高くなる程、渦電流損失が増加するので低周波用のトランスはオーディオ周波数程度（１００ｋＨｚ程度まで）しか使えないと思います。高周波用のトランスを低周波で使うと、もともとＮ，Φが小さく設計されているので、高周波で使用していた時と同じ電圧を掛けると、Ｂｍが小さく、コアがすぐＢｍに達して、インピーダンスが低下し⇒コイルが焼損する。コイルが焼けない程度の電圧で使用することは可能であるが、周波数に反比例して、Ｖが小さくなるので、使い物にならないと思う。

質問者

お礼 2011/05/23 09:02

ご丁寧なご回答に感謝申し上げます。数式から各トランスの違いを理解する事ができました

noname#230359

2011/05/21 12:11 回答No.2

全く違います、共用は出来ません。低周波用は主に商用電源周波数（５０Ｈｚおよび６０Ｈｚ）から音声周波数（２０ヘルツから２０ｋＨｚ）を対象とします。高周波用はラジオ搬送波およびテレビ搬送波帯を対象としています。通過する周波数。通過する電力も違います。その構造からして全く違います。鉄心も低周波用では珪素薄板鋼板の積層材が使われ鉄損を低減します。高周波用ではさらに鉄損を減らすために主にフェライトが使われます。さらに巻き線も表皮効果低減のため高周波では細線を拠り合わせたリッツ線などが使われ特に高周波では空心の場合も。

質問者