Il ruolo dei trasformatori ad alta frequenza negli alimentatori a commutazione
I trasformatori di commutazione presentano molti vantaggi come elevata efficienza di conversione, dimensioni ridotte, leggerezza e ampio intervallo di tensione operativa. Gli alimentatori a commutazione vengono utilizzati nei caricabatterie dei telefoni cellulari, nei caricabatterie degli scooter elettrici e in vari elettrodomestici. Pertanto, negli alimentatori a commutazione, vediamo sempre un trasformatore ad alta frequenza. Oggi parleremo del suo ruolo nella commutazione degli alimentatori.
Principio di funzionamento dell'alimentatore switching
Sappiamo che esistono due tipi di alimentatori switching: alimentatori switching autoeccitati e alimentatori switching ad eccitazione separata. Prendiamo ora come esempio gli alimentatori switching eccitati separatamente per illustrarne il processo di funzionamento, in modo da poter spiegare ulteriormente il ruolo dei trasformatori ad alta frequenza negli alimentatori switching. In un alimentatore switching ad eccitazione separata, un segnale di impulso di controllo viene generato da un oscillatore indipendente per controllare la conduzione e la disconnessione del tubo di commutazione. Quando il tubo di commutazione V si trova nello stato di commutazione, sull'avvolgimento primario del trasformatore ad alta frequenza viene generata una forza elettromotrice, che viene indotta sull'avvolgimento secondario. La forza elettromotrice sull'avvolgimento secondario carica il condensatore elettrolitico attraverso il diodo VD2, che funge da filtro e attende una tensione continua stabile sul carico RL.
Il ruolo dei trasformatori ad alta frequenza utilizzati negli alimentatori a commutazione
Penso che i trasformatori ad alta frequenza abbiano due funzioni principali negli alimentatori a commutazione, di cui parleremo separatamente di seguito. Il primo punto è che l'uso di trasformatori ad alta frequenza negli alimentatori a commutazione serve a migliorare l'efficienza di conversione dell'alimentatore. Grazie all'uso del nucleo di ferro in lamiera di acciaio al silicio nei trasformatori ad alta frequenza, questo tipo di lamiera di acciaio al silicio ha un'eccellente conduttività magnetica, che può migliorare notevolmente la resistività elettrica e la permeabilità magnetica, migliorando così l'efficienza di conversione dell'alimentatore switching e aumentando la sua potenza in uscita.
Il secondo punto è proteggere la sicurezza del carico e del personale dietro, svolgendo un ruolo nell'isolamento di sicurezza, purificando allo stesso tempo l'alimentazione ad alta tensione per evitare interferenze. Supponiamo che la tensione di uscita di un alimentatore a commutazione sia troppo elevata per qualche motivo durante il funzionamento e la tensione eccessiva verrà inviata al circuito di protezione. Quindi, il circuito di protezione nell'alimentatore a commutazione attiverà la modalità di protezione, che "comanderà" al transistor di commutazione di smettere di funzionare. Una volta che il transistor di commutazione smette di funzionare, l'estremità dell'avvolgimento primario del trasformatore ad alta frequenza non sarà in grado di generare forza elettromotrice e l'avvolgimento secondario del trasformatore ad alta frequenza non sarà in grado di ricevere forza elettromotrice indotta, con conseguente assenza di tensione uscita all'estremità di uscita, proteggendo così il carico dai danni dell'alta tensione. Se non viene utilizzato un trasformatore ad alta frequenza, questo fenomeno può essere molto pericoloso. Se il tubo dell'interruttore è rotto, l'alta tensione verrà trasmessa direttamente all'apparecchio elettrico, bruciandolo e mettendo persino in pericolo la sicurezza della vita umana.
