1.Perché i normali coil-laminati a freddo non sono adatti?
Una resistività estremamente bassa porta a perdite per correnti parassite estremamente elevate.
I trasformatori miniaturizzati funzionano tipicamente a frequenze elevate (ad esempio, livelli da kHz a MHz negli alimentatori a commutazione).
Il comune acciaio laminato a freddo- è un buon conduttore con bassa resistività. In un campo magnetico alternato ad alta-frequenza, all'interno del nucleo vengono generate enormi correnti parassite, che causano un forte riscaldamento, un'efficienza estremamente bassa e persino l'inoperabilità.
Mancanza di proprietà magnetiche ottimizzate.
Elevata coercività: la magnetizzazione e la smagnetizzazione sono difficili, con conseguenti elevate perdite di isteresi.
Bassa permeabilità: per ottenere la densità di flusso magnetico desiderata è necessario un campo magnetico più forte, che aumenta la corrente di eccitazione e le perdite nel rame.
Induzione della saturazione magnetica: sebbene il punto di saturazione dell'acciaio laminato a freddo- non sia basso, a causa delle due perdite principali sopra menzionate, l'efficienza è già bassa e si verifica un forte riscaldamento prima che venga raggiunta la saturazione.
2.Quali materiali dovrebbero essere utilizzati per il nucleo di un trasformatore in miniatura?
L'acciaio elettrico, sviluppato specificatamente per applicazioni elettromagnetiche, noto anche come lamiere di acciaio al silicio o piastre di acciaio elettromagnetico, è la scelta giusta. Questi sono principalmente divisi in due categorie: acciaio al silicio orientato-laminato a freddo-e acciaio al silicio orientato-laminato a freddo.
3.Quali sono i vantaggi e gli svantaggi dell'utilizzo della ferrite nei trasformatori miniaturizzati?
Questo è attualmente il materiale di base più diffuso ed economico per i trasformatori miniaturizzati ad alta-frequenza.
È un materiale ceramico con resistività estremamente elevata, che elimina quasi completamente le perdite per correnti parassite, ed è specificamente progettato per frequenze da kHz a MHz.
Svantaggi: ha una densità di flusso magnetico di saturazione relativamente bassa (circa 0,5 T), che lo rende inadatto per applicazioni ad alta-potenza o a bassa-frequenza (frequenza di alimentazione).
4.Quali sono i vantaggi e gli svantaggi dell'utilizzo di leghe amorfe e nanocristalline nei microtrasformatori?
Opzione ad alte-prestazioni. Possiede una permeabilità estremamente elevata, una coercività estremamente bassa e una perdita di ferro estremamente bassa.
Le varietà nanocristalline, in particolare, mostrano prestazioni eccellenti in un'ampia gamma di frequenze (da decine di Hz a centinaia di kHz) e sono comunemente utilizzate nei micro-trasformatori di fascia alta (come negli alimentatori di nuova energia e di fascia alta)-dove i requisiti di efficienza, dimensioni e aumento della temperatura sono rigorosi.
Svantaggi: costo elevato, elevata fragilità e notevole difficoltà di lavorazione.
5.Qual è l'approccio corretto alla selezione dei materiali?
Determinare la frequenza operativa e la potenza.
Seleziona il tipo di materiale in base alla frequenza:
Frequenza di rete (50/60Hz): Utilizzare lamiere di acciaio al silicio (non orientate o orientate).
Frequenza medio-alta (kHz - centinaia di kHz): è preferibile la ferrite.
Banda larga ad alte-prestazioni o requisiti speciali: prendi in considerazione le leghe amorfe/nanocristalline.