Trasformatore di impulsi: principio di funzionamento del dispositivo, indicatori che influenzano il funzionamento

I moderni dispositivi elettronici ed elettrici hanno una struttura piuttosto complessa. Il loro funzionamento efficiente e senza problemi è garantito da un gran numero di componenti. Uno di questi è un trasformatore di impulsi, il cui principio si basa sulla conversione attiva della corrente elettrica.

Funzione principale

I dispositivi che dipendono dalla corrente elettrica sono spesso dotati di trasformatori di impulsi (IT). Questo viene fatto per fornire protezione contro il cortocircuito, la tensione troppo alta proveniente dalla rete e il surriscaldamento dell'alloggiamento degli apparecchi elettrici. Un trasformatore di impulsi installato all'interno dell'alimentatore converte la tensione in modo tale che l'impulso ricevuto in uscita abbia una distorsione minima. Il grado di conversione dell'impulso di uscita dipende dalle caratteristiche tecniche dell'IT.

L'utilizzo di un tale dispositivo di trasformazione consente di ridurre significativamente il peso, le dimensioni e il prezzo dei dispositivi in ​​cui è installato.

È presente sia negli elettrodomestici (TV color, monitor di computer) che nelle apparecchiature speciali, che si basa sull'azione di un impulso (laser a gas, magnetron, generatori di triodi, trasformatori differenziatori).

Requisiti di produzione

Il processo di creazione di un trasformatore di impulsi avviene nel rispetto rigoroso di determinati requisiti. I requisiti che l'IT deve soddisfare si dividono in: tecnici ed economici. Questi includono peso, dimensioni, costo. È anche importante che per la fabbricazione dello strumento vengano utilizzate materie prime facilmente disponibili e tecniche di produzione. Questa categoria di requisiti è molto condizionale, poiché i parametri in essa inclusi possono facilmente cambiare a seconda di vari fattori. Ad esempio, conduttori, dielettrici di diverso tipo possono fungere da materie prime, che in futuro possono incidere sul peso in modi diversi, dimensioni o costo del trasformatore finito.

• Operativo. Determinare il grado di affidabilità della materia prima, la sua stabilità termica, resistenza ai fattori climatici e danni meccanici. Un importante requisito operativo è il controllo obbligatorio del trasformatore per la capacità di funzionare in modalità di emergenza.

Le metriche chiave delle prestazioni IT come tensione, potenza e forma dell'impulso sono controllate da requisiti funzionali. Dipende da quanto accuratamente vengono osservati, per quanto tempo e con quale efficienza il trasformatore di impulsi svolgerà la sua funzione.

Durante la fabbricazione del nucleo, possono essere utilizzati materiali diversi. Molto spesso, le materie prime sono:

• Acciaio elettrico.
• ferrite.
• Permalloy.

Alsifer è considerata la migliore materia prima per la produzione di nuclei per trasformatori. È un materiale abbastanza raro, quindi i nuclei di alsifer sono piuttosto rari.

Meccanismo d'azione e tipi di dispositivi

Il funzionamento di un trasformatore di impulsi è assicurato da una coppia di bobine collegate da un nucleo magnetico e aventi un avvolgimento di varie configurazioni. Il numero di spire sull'avvolgimento determina la potenza dell'energia elettrica ricevuta in uscita.

Il circuito dell'avvolgimento primario riceve segnali impulsivi unipolari. Rileva anche impulsi rettangolari con un breve intervallo di tempo. Quindi gli stessi impulsi vengono riflessi sull'avvolgimento secondario. Il principio di riflessione è fondamentale nel lavoro di tutta l'IT.

I trasformatori possono avere un design diverso. Una delle caratteristiche distintive del design sono i tipi di avvolgimenti. A seconda di esso, si distinguono i seguenti tipi di dispositivo:

• toroidale,
• perno,
• corazzato,
• canna corazzata.

All'interno di questi trasformatori possono essere utilizzati diversi avvolgimenti. Le bobine possono essere nella forma:

• Spirali. Il foglio è usato come materiale principale. Le bobine a spirale sono caratterizzate dall'induttanza di dispersione minima e sono più spesso installate negli autotrasformatori.
• Cilindro. Questa bobina è di forma semplice e bassa induttanza.
• Cono. Questa forma è ottenuta grazie al diverso spessore dei contorni, aumentando dall'inizio alla fine.

I tipi e le forme degli avvolgimenti hanno un impatto diretto sui parametri tecnici e operativi dell'IT, come tensione, potenza complessiva, dimensioni e peso.

Ogni trasformatore ha una marcatura speciale contenente informazioni sul tipo e sul tipo di bobina installata.

Calcolo degli indicatori

Un trasformatore di impulsi non viene solo prodotto in produzione, ma anche creato in modo indipendente. Affinché un dispositivo fatto a mano possa svolgere le sue funzioni senza errori e guasti, dovrai calcolare in anticipo:

• area centrale (nella sua sezione trasversale),
• numero minimo di spire di avvolgimento,
• diametro della sezione trasversale dei fili per circuiti,

Determinato il valore dei principali parametri, non sarà difficile conoscere la capacità IT complessiva. Calcoli corretti aiuteranno a creare un trasformatore di impulsi che, con un peso relativamente basso, avrà un'elevata efficienza, un intervallo di tensione esteso. Allo stesso tempo, i costi per la produzione indipendente del dispositivo saranno molto ridotti.