Quali sono i principi di progettazione e le considerazioni per i trasformatori ad alta frequenza?
Il case e il bobbin sono solitamente utilizzati per i trasformatori per fissare e proteggere la struttura interna del trasformatore. Il bobinatoio del trasformatore è tipicamente realizzato in metallo o plastica, con elevata resistenza meccanica e termica. La sua funzione principale è quella di sostenere il nucleo magnetico e l'avvolgimento del trasformatore e fissarli in posizione. Inoltre, il bobinato del trasformatore può anche essere utilizzato per collegare l'ingresso e l'uscita del trasformatore e fornire la distribuzione di corrente e tensione. In alcune applicazioni, sono richiesti spazi di gioco e distanze dai bordi più ampi per soddisfare le esigenze di progettazione. Il framework del trasformatore ha un impatto significativo sulle prestazioni complessive del trasformatore, quindi è necessaria particolare attenzione nella progettazione e nella produzione dei trasformatori. I trasformatori hanno diverse applicazioni di progettazione, come trasformatori flyback, convertitori in avanti, trasformatori a mezzo ponte o trasformatori a ponte completo, ecc. Tuttavia, in generale, vengono considerati i seguenti parametri correlati nella progettazione.
Induttanza di dispersione: L'induttanza di dispersione di un trasformatore si genera perché non c'è un accoppiamento completo tra i bobine primarie e secondarie. I designer possono ridurre il valore dell'induttanza di dispersione utilizzando diversi metodi di avvolgimento, come finestre di avvolgimento più ampie, meno spire di avvolgimento, meno strati di impilamento o utilizzando il metodo di avvolgimento a sandwich per annullare le bobine primarie e secondarie. Tuttavia, il metodo di avvolgimento a sandwich aumenterà la capacità parassita, riducendo l'efficienza, quindi è necessaria particolare attenzione nel processo di progettazione.
Isolamento e resistenza alla tensione: Questo è cruciale nella progettazione dei trasformatori ad alta frequenza, e la resistenza alla tensione o la distanza di sicurezza tra il primario e il secondario dovrebbero essere considerate. Le specifiche di resistenza alla tensione dei materiali possono essere aumentate, o possono essere utilizzati supporti per cavi con una distanza di sicurezza sufficiente. Se lo spazio è limitato, possono essere utilizzati altri materiali isolanti, come nastri isolanti, manicotti isolanti, schermi o processi di impregnazione per rafforzare o superare l'isolamento tra i primari e i secondari dei bobinaggi. In generale, il modo più semplice è aggiungere nastri isolanti o manicotti isolanti per ottenere una migliore isolamento tra i primari e i secondari. Il nastro isolante di solito ha una tensione nominale di 1500V CA, con 1-2 strati di nastro. Se è richiesto un rating più elevato di 3000V AC, sono necessari 2-3 strati.
Schermatura dalle interferenze: Durante il funzionamento di un trasformatore, si verificano spesso problemi di interferenza. Pertanto, per risolvere questo fenomeno, viene aggiunto uno strato di foglio di rame all'esterno durante l'avvolgimento del pacchetto di fili, e viene collegato al pin per la messa a terra o può essere aggiunta una nastro isolante allo strato più esterno del nucleo di ferro per aumentare l'effetto di schermatura.