I trasformatori di impulsi sono un tipo di trasformatore che conduce e incanala correnti elettriche in un ritmo simile a un impulso, salendo e scendendo in onde con un’ampiezza costante. Queste onde pulsanti sono talvolta chiamate anche impulsi rettangolari a causa della loro forma sopra e sotto quando vengono tracciate; assomigliano molto più a rettangoli che a dolci colline di impulsi provenienti da cose come il cuore umano, per esempio. La maggior parte dei trasformatori utilizzati per alimentare cose come le reti urbane e le operazioni elettriche standard forniscono una corrente più o meno costante o piatta. Le onde rettangolari pulsanti non vengono normalmente utilizzate in questi scenari, ma ci sono diverse situazioni in cui sono ideali, se non necessarie. Questi includono alcuni circuiti di telecomunicazione e situazioni logiche digitali, nonché alcune situazioni di illuminazione, come i flash della fotocamera in apparecchiature fotografiche complesse. Anche alcuni sistemi radar li usano. Di solito ci sono due tipi di segnale principali, vale a dire segnale e potenza. Ognuno ha un ritmo diverso, ma generalmente ha una tolleranza molto bassa per la capacità distribuita e l’induttanza di dispersione, nonché un’elevata induttanza a circuito aperto. L’assemblaggio di qualsiasi tipo di trasformatore a impulsi è normalmente alquanto impegnativo, ma i kit di assemblaggio sono disponibili in molti luoghi per esperti del fai-da-te o per appassionati di elettronica.
Scopo principale
In generale, i trasformatori conducono l’elettricità e filtrano i segnali a vari avamposti in modo controllato e calcolato. I trasformatori a impulsi non sono diversi, ma si distinguono per il modo in cui regolano l’uscita. Gli impulsi elettrici rettangolari hanno un tempo di discesa e salita rapido e sono essenziali per applicazioni che coinvolgono cose come elementi di commutazione o lo scarico di energia richiesto. I modelli più piccoli sono spesso molto piccoli e vengono utilizzati nell’elettronica portatile e in molte applicazioni digitali. Trasformatori più grandi sono spesso essenziali per controllare il flusso nei semiconduttori ad alta potenza, tra le altre cose.
Tipi di segnale
La dimensione del dispositivo e, per estensione, il design complessivo del trasformatore determina la sua funzione. Esistono due tipi principali di trasformatori di impulsi: segnale e potenza. I tipi di segnale, che sono trasformatori più piccoli, gestiscono livelli di potenza relativamente bassi e forniscono una serie di impulsi o segnali simili a impulsi. Sono utilizzati in situazioni in cui sono necessari solo pochi volt per pochi microsecondi, come nei circuiti di telecomunicazione e nelle applicazioni di logica digitale. Anche alcune applicazioni di illuminazione utilizzano piccoli trasformatori generatori di impulsi.
Modelli a impulsi di potenza
L’altro tipo principale di trasformatore a impulsi è il trasformatore a impulsi di potenza. Questi dispositivi richiedono basse capacità di accoppiamento, che sono fondamentali per proteggere i circuiti sul lato primario dai transitori ad alta potenza del carico elettrico. I modelli di potenza richiedono anche un’elevata tensione di rottura e resistenza di isolamento per funzionare in modo efficiente. Devono avere una risposta ai transienti adeguata per mantenere la forma rettangolare dell’impulso, poiché impulsi con un tempo di salita e discesa non ottimale tendono a indurre perdite di commutazione nella maggior parte dei semiconduttori di potenza.
I dispositivi come i controller per i flash della fotocamera o altri circuiti di controllo dell’alimentazione utilizzano spesso il cosiddetto trasformatore di impulsi di media potenza. I modelli più grandi sono utilizzati nel settore della distribuzione dell’energia elettrica, dove facilitano le interazioni tra i circuiti a bassa tensione e le porte a più alta tensione presenti nei semiconduttori di potenza. Alcune versioni speciali sono utilizzate nei sistemi radar e in altre applicazioni che richiedono impulsi ad alta potenza.
Trasformatori ad alta tensione
Esistono anche dispositivi simili in funzione al normale trasformatore a impulsi e questi sono indicati come trasformatori a impulsi ad alta tensione. A differenza dei trasformatori tradizionali, la costruzione di questi trasformatori è aperta e generalmente utilizzata in olio isolante ad alta tensione. Le tensioni tipiche dell’uscita a impulsi vanno da 100 a 500 kilovolt. Le lunghezze degli impulsi possono variare da 0.25 microsecondi a 50 microsecondi.
Kit di montaggio e altri strumenti di ottimizzazione
Gli assemblaggi per questi trasformatori includono un’unità completa di strumenti e macchinari in grado di ottimizzare le prestazioni di qualsiasi dispositivo trasformatore. Oltre al trasformatore generatore di impulsi, l’unità di solito include un monitor di corrente e tensione, condensatori di bypass e un trasformatore di riscaldamento. Fanno parte del montaggio anche una rete di depilazione, una presa klystron e un sistema di raffreddamento ad acqua. Tutti questi componenti fanno parte di un circuito che mantiene la trasmissione degli impulsi costante e a bassa distorsione. Le misurazioni specifiche per ogni assemblaggio, come il numero di kilovolt, megawatt e la lunghezza dell’impulso in microsecondi, sono fornite sul sito Web dell’azienda o sull’etichetta del prodotto.