I trasformatori SMPS sono utilizzati in varie applicazioni

Trasformatori SMPS vengono utilizzati in varie applicazioni. Si trovano nei personal computer, negli inverter solari, nei convertitori DC/DC, nei sistemi ferroviari, nei caricabatterie solari, nei driver LED e nei driver delle unità display. I trasformatori vengono utilizzati per la conversione dalla tensione di rete CA alla tensione CC. Oltre a ciò, vengono utilizzati anche nei dispositivi mobili e nei sistemi di sicurezza.

I trasformatori SMPS sono utilizzati in una varietà di applicazioni, ma sono generalmente utilizzati nei convertitori che utilizzano un controller. I trasformatori vengono utilizzati per convertire la potenza CC non regolata in potenza CC regolata. Questo viene fatto utilizzando un condensatore ad alta tensione e un driver di alimentazione. I trasformatori forniscono anche l'isolamento tra i circuiti. Alcuni trasformatori hanno anche avvolgimenti aggiuntivi. Possono essere collegati in serie o in parallelo. La tensione dal condensatore viene quindi trasferita al diodo di uscita. I trasformatori sono disponibili con diversi numeri di bobine e il design e le direzioni di avvolgimento possono variare a seconda dell'applicazione.

I trasformatori SMPS utilizzano una varietà di materiali principali. I più comunemente usati sono gli E core. Questi nuclei sono simili alla lettera "E" e sono realizzati in materiale PC47. La permeabilità del nucleo dipende dalla densità del flusso e dalla temperatura. La permeabilità aumenta con la temperatura. Ciò rende il nucleo adatto per applicazioni di trasformatori ad alta frequenza.

I trasformatori SMPS possono anche avere avvolgimenti aggiuntivi. Un avvolgimento secondario viene utilizzato per fornire una tensione aggiuntiva al circuito del driver. L'avvolgimento secondario può anche avere un moltiplicatore di tensione condensatore-diodo utilizzato per generare tensioni elevate a basse correnti. Questo tipo di trasformatore viene utilizzato per applicazioni step-down e di aumento della tensione. È più piccolo e leggero di un trasformatore lineare.

Inoltre, i trasformatori SMPS possono essere utilizzati in topologie forward o flyback. Nelle topologie flyback, l'avvolgimento primario è collegato in serie o in parallelo. Ciò consente un avvolgimento del lato secondario più semplice. Un trasformatore con un conduttore secondario di dimensioni superiori a 26 AWG aumenta l'effetto pelle.

I trasformatori SMPS vengono utilizzati anche in applicazioni ad alta frequenza, come gli inverter solari. Sono utilizzati anche in macchine utensili, sistemi ferroviari e driver LED. Un trasformatore SMPS viene utilizzato per convertire l'alimentazione di rete CA in tensioni CC variabili. Questo viene fatto utilizzando un condensatore CC ad alta tensione collegato al lato primario del trasformatore. Un avvolgimento secondario viene quindi utilizzato per convertire la tensione al valore desiderato. Nelle applicazioni dei trasformatori ad alta frequenza vengono utilizzati nuclei di ferrite. Hanno un'eccellente qualità di utilizzo dello spazio.

Il design del trasformatore SMPS è molto importante e uno di buona qualità può avere un'efficienza fino al 95%. Ciò si ottiene riducendo al minimo la perdita di potenza ed evitando la rettifica attiva. La perdita di potenza è causata dalle perdite di commutazione. L'efficienza tipica di un trasformatore SMPS è del 60-70%.

Nel calcolare l'area della finestra del trasformatore è necessario includere l'isolamento della bobina e degli avvolgimenti. È inoltre necessario calcolare le dimensioni dei cavi. Devono corrispondere all'area finestra disponibile del nucleo selezionato. Ciò significa che un'area della finestra più ampia richiederà una dimensione del cavo inferiore. Inoltre, un trasformatore deve garantire l'isolamento quando la differenza di potenziale tra due circuiti è molto elevata.

Trasformatore SMPS ad alta frequenza ER35 EF ER35