Der Transformator ist eines der wichtigsten Bauteile der Elektrotechnik. Ob für ein Labornetzteil, eine Klingelanlage oder einen Schweißtrafo – die richtige Dimensionierung ist entscheidend.
Grundprinzip des Transformators
Ein Trafo überträgt elektrische Energie über ein magnetisches Wechselfeld. Das Übersetzungsverhältnis ü = N₁/N₂ = U₁/U₂ bestimmt die Spannungstransformation.
- Abwärts-Trafo: ü > 1 (z.B. 230 V → 12 V, ü = 19,2)
- Aufwärts-Trafo: ü < 1 (z.B. 12 V → 230 V)
- Trenntrafo: ü = 1 (galvanische Trennung)
Schritt für Schritt: Trafo dimensionieren
- Modus wählen: Windungsverhältnis, Ströme oder Kernquerschnitt
- Spannungen eingeben: Primär- und Sekundärspannung
- Scheinleistung angeben: In VA (für Strom- und Kernberechnung)
- Ergebnis ablesen: Übersetzungsverhältnis, Ströme, Verluste oder Kernmaße
Praxisbeispiel: LED-Netzteil
Ein 50 VA Trafo von 230 V auf 12 V: Das Übersetzungsverhältnis ist 19,2:1. Der Primärstrom beträgt 0,217 A, der Sekundärstrom 3,96 A (bei 95% Wirkungsgrad). Der benötigte Kernquerschnitt: ca. 7,1 cm².
- Wofür brauche ich die Windungen pro Volt?
- Beim Selbstwickeln eines Trafos: Windungen pro Volt × gewünschte Spannung = benötigte Windungszahl. Typisch 3–8 Windungen/V bei kleinen Trafos.
- EI-Kern oder Ringkern?
- EI-Kerne sind günstig und einfach zu wickeln. Ringkerne haben einen besseren Wirkungsgrad, geringere Streuung und sind kompakter, aber teurer.
