Pulstransformatoren sind eine Art Transformator, der elektrische Ströme in einem pulsartigen Rhythmus leitet und kanalisiert, wobei sie in Wellen mit konstanter Amplitude ansteigen und fallen. Diese pulsierenden Wellen werden manchmal auch als Rechteckimpulse bezeichnet, da sie bei der Kartierung von oben nach unten verlaufen; sie sehen eher aus wie Rechtecke als die sanften Hügel von Pulsen von Dingen wie dem menschlichen Herzen zum Beispiel. Die meisten Transformatoren, die verwendet werden, um Dinge wie städtische Netze und normale elektrische Betriebe zu versorgen, liefern einen mehr oder weniger konstanten oder flachen Strom. Pulsierende Rechteckwellen werden in diesen Szenarien normalerweise nicht verwendet, aber es gibt mehrere Situationen, in denen sie ideal sind, wenn sie nicht erforderlich sind. Dazu gehören bestimmte Telekommunikationsschaltungen und digitale Logiksituationen sowie einige Beleuchtungssituationen, wie Kamerablitze in komplexen Fotoausrüstungen. Bestimmte Radarsysteme verwenden sie auch. Normalerweise gibt es zwei Hauptsignaltypen, nämlich Signal und Leistung. Jeder hat ein anderes Tempo, hat aber im Allgemeinen eine sehr geringe Toleranz für verteilte Kapazität und Streuinduktivität sowie eine hohe Leerlaufinduktivität. Die Montage für jede Art von Impulstransformator ist normalerweise etwas anspruchsvoll, aber für Heimwerker oder Elektronik-Bastler gibt es vielerorts Montagesätze.
Hauptzweck
Im Allgemeinen leiten Transformatoren Strom und filtern Signale kontrolliert und berechnet zu verschiedenen Außenposten. Impulstransformatoren sind nicht anders, aber sie unterscheiden sich durch die Art und Weise, wie sie die Leistung regeln. Rechteckige elektrische Impulse haben eine schnelle Abfall- und Anstiegszeit und sind für Anwendungen wie Schaltelemente oder erforderliche Energieentladung unerlässlich. Die kleinsten Modelle sind oft sehr klein und werden in der Handheld-Elektronik und vielen digitalen Anwendungen verwendet. Größere Transformatoren sind unter anderem für die Durchflussregelung in Hochleistungshalbleitern oft unabdingbar.
Signalarten
Die Größe des Gerätes und damit auch die Gesamtkonstruktion des Transformators bestimmt seine Funktion. Es gibt zwei Haupttypen von Impulstransformatoren: Signal- und Leistungstransformatoren. Signaltypen, bei denen es sich um kleinere Transformatoren handelt, verarbeiten relativ niedrige Leistungspegel und liefern eine Reihe von Impulsen oder impulsähnlichen Signalen. Sie werden in Situationen verwendet, in denen nur wenige Volt für einige Mikrosekunden benötigt werden, wie beispielsweise in Telekommunikationsschaltungen und digitalen Logikanwendungen. Sogar einige Beleuchtungsanwendungen verwenden kleine impulserzeugende Transformatoren.
Power-Puls-Modelle
Der andere Haupttyp von impulsbasierten Transformatoren ist der Leistungsimpulstransformator. Diese Geräte erfordern niedrige Koppelkapazitäten, was entscheidend ist, um die Schaltkreise auf der Primärseite vor hocherregten Transienten von der elektrischen Last zu schützen. Leistungsmodelle benötigen außerdem eine hohe Durchbruchspannung und einen hohen Isolationswiderstand, um effizient zu funktionieren. Sie müssen ein angemessenes Einschwingverhalten aufweisen, um die rechteckige Form des Impulses beizubehalten, da Impulse mit einer nicht optimalen Anstiegs- und Abfallzeit dazu neigen, in den meisten Leistungshalbleitern Schaltverluste zu induzieren.
Geräte wie Controller für Kamerablitze oder andere Stromsteuerungsschaltungen verwenden oft einen sogenannten Impulstransformator mittlerer Leistung. Größere Modelle werden in der Stromverteilungsindustrie verwendet, wo sie die Interaktion zwischen den Niederspannungsschaltkreisen und den Hochspannungsgates in Leistungshalbleitern erleichtern. Einige spezielle Versionen werden in Radarsystemen und anderen Anwendungen verwendet, die Hochleistungsimpulse erfordern.
Hochspannungstransformatoren
Es gibt auch Geräte, die in ihrer Funktion dem regulären Impulstransformator ähnlich sind, und diese werden als Hochspannungs-Impulstransformatoren bezeichnet. Im Gegensatz zu herkömmlichen Transformatoren ist die Konstruktion dieser Transformatoren offen und wird im Allgemeinen in Hochspannungsisolieröl verwendet. Typische Impulsausgangsspannungen reichen von 100 bis 500 Kilovolt. Impulslängen können von 0.25 Mikrosekunden bis 50 Mikrosekunden variieren.
Bausätze und andere Optimierungstools
Die Baugruppen für diese Transformatoren umfassen eine vollständige Einheit von Werkzeugen und Maschinen, die die Leistung jedes Transformatorgeräts optimieren können. Neben dem impulsgebenden Transformator enthält das Gerät in der Regel einen Strom- und Spannungswächter, Bypass-Kondensatoren und einen Heiztransformator. Ein Depiking-Netzwerk, Klystron-Steckdose und Wasserkühlung gehören ebenfalls zur Baugruppe. Alle diese Komponenten sind Teil einer Schaltung, die die Impulsübertragung konstant und verzerrungsarm hält. Spezifische Maße für jede Baugruppe, wie die Anzahl von Kilovolt, Megawatt und die Länge des Pulses in Mikrosekunden, sind auf der Unternehmenswebsite oder auf dem Produktetikett angegeben.