I trasformatori d’impulso sono impiegati nei convertitori di potenza ad alta frequenza ogni qualvolta si vuole trasferire un impulso elettrico dallo stadio di controllo allo stadio di potenza, mantenendo galvanicamente isolati i due circuiti, nel rispetto delle normative di sicurezza richieste.
Il segnale applicato al primario del trasformatore è trasmesso a secondario, per permettere la commutazione di un interruttore elettronico di potenza.
Le tecniche di controllo nei sistemi di conversione di potenza in alta frequenza sono molteplici e variano in funzione della potenza del sistema, delle tensioni e delle correnti in gioco, del tipo di applicazione.
Una volta scelto il pilotaggio da utilizzare nel proprio convertitore, il progettista ha la possibilità di individuare il trasformatore d’impulso che più si presta all’applicazione.
I trasformatori d’impulso Sirio sono raggruppati per dimensione e per tipologia di costruzione in Famiglie, ciascuna con le proprie peculiarità.
Sono disponibili alcuni Trasformatori d’Impulso Standard, riportati di seguito, che ben si adattano a un elevato numero di applicazioni. Spesso, vista l’infinita possibilità di soluzioni circuitali, può risultare necessario sviluppare un trasformatore d’impulso speciale (Custom Design). La consultazione dei dati tecnici dei codici standard è in ogni caso utile per avere una buona panoramica delle prestazioni che offre ciascuna taglia di trasformatore d’impulso.
INGOMBRO MINIMO - Trasformatori di impulso serie 105
Trasformatori d’impulso di dimensioni estremamente compatte e minimo ingombro in pianta, avvolti su nucleo toroidale in ferrite normalmente con filo isolato, per garantire una tensione di isolamento fino a 4 kVrms. Sono caratterizzati da area di trasferimento di valori contenuti (dell’ordine di qualche μVs) e bassa induttanza primaria. Utilizzati principalmente per pilotaggi in alta frequenza di MOSFET.
| Codice | n | Vt [μVs] | Ip [mArms] | Ls [nH] | Ck [pF] | Uis [Vrms] | Up [Vrms] | Disegno |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TI 105630 | 1 : 1 | 5 | 400 | 180 | 9 | 700 | 4000 | 105A |
| TI 105645 | 1 : 1,25 : 1,25 | 5 | 400 | 150 | 10 | 700 | 4000 | 105B |
ALTEZZA MINIMA - Trasformatori di impulso serie 106
Trasformatori d’impulso di dimensioni molto compatte e altezza minima, con costruzione su nucleo in ferrite ad E. Sono caratterizzati da area di trasferimento fino a qualche centinaia μVs, induttanza dispersa e capacità di accoppiamento di valori intermedi. Utilizzati principalmente per pilotaggi in alta frequenza di IGBT, MOSFET. Non sono disponibili per questa famiglia di prodotto trasformatori standard.
BASSA CAPACITA' DI ACCOPPIAMENTO - Trasformatori di impulso serie 108
Trasformatori d’impulso realizzati su nucleo in ferrite ad E, con avvolgimenti affiancati. Sono caratterizzati da area di trasferimento di valori di qualche centinaia di μVs. La peculiarità di questi trasformatori è la bassa capacità di accoppiamento fra gli avvolgimenti, che risulta particolarmente importante quando si vuole evitare l’incorrere di accensioni spurie dei dispositivi di commutazione. L’utilizzo principale di questi componenti è nel pilotaggio a treno di impulsi. La loro realizzazione su linea automatica conferisce a questo tipo di prodotti un ottimo rapporto qualità/prezzo.
| Codice | n | Vt [μVs] | Imax [mA] | tr [μs] | Rc [Ω] | Ck [pF] | Uis [Vrms] | Up [Vrms] | Disegno |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TI 108001 | 1 : 1 | 500 | 100 | 3,0 | 100 | 10 | 500 | 4000 | 108A |
| TI 108010 | 1 : 1 | 250 | 250 | 1,5 | 40 | 7 | 500 | 3100 | 108A |
| TI 108030 | 2 : 1 | 350 | 250 | 3,5 | 40 | 8 | 500 | 3100 | 108A |
| TI 108050 | 3 : 1 | 300 | 250 | 2,5 | 40 | 8 | 500 | 3100 | 108A |
MASSIMA VERSATILITA' - Trasformatori di impulso serie 109 - 117 - 118
Trasformatori d’impulso di diverse taglie realizzati su nucleo in ferrite ad E. Il vantaggio di questi componenti è dato dalla semplicità con cui si possono variarne i parametri salienti, quali area di trasferimento, rapporto di trasformazione, correnti nominali, livello di isolamento. Il loro utilizzo principale è nei pilotaggi in alta frequenza di IGBT e MOSFET. Le versioni standard prevedono uno o due avvolgimenti secondari. La progettazione di questi trasformatori è orientata alla realizzazione su linea automatica, in modo da garantire una qualità e una costruzione costanti, abbattendo al tempo stesso i costi di produzione.
| Codice | n | Vt [μVs] | Ip [mArms] | Lp [mH] | Ls [nH] | Ck [pF] | Uis [Vrms] | Up [Vrms] | Disegno |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TI 109204 | 1 : 1 : 1 | 120 | 300 | 0,85 | 2,0 | 14 | 700 | 4200 | 109B |
| TI 109210 | 1 : 1 : 1 | 250 | 300 | 2,50 | 5,0 | 25 | 330 | 3100 | 109A |
| TI 109212 | 1 : 1 : 1 | 250 | 250 | 2,50 | 5,0 | 25 | 750 | 2000 | 109B |
| TI 109213 | 1,13 : 1 : 1 | 180 | 250 | 1,85 | 4,0 | 20 | 500 | 4000 | 109B |
| TI 109214 | 1,4 : 1 : 1 | 200 | 250 | 2,15 | 4,0 | 20 | 500 | 4000 | 109B |
| TI 109215 | 1 : 1,2 : 1,2 | 150 | 250 | 1,30 | 3,0 | 20 | 500 | 4000 | 109B |
| TI 109217 | 1 : 1 | 200 | 350 | 1,75 | 5,0 | 25 | 440 | 3750 | 109C |
| TI 117110 | 1 : 1 | 300 | 200 | 3,50 | 5,0 | 35 | 500 | 4000 | 117C |
| TI 117120 | 1 : 1 : 1 | 300 | 200 | 3,50 | 2,2 | 35 | 500 | 4000 | 117D |
| TI 117147 | 2 : 1 | 250 | 400 | 5,80 | 10,0 | 25 | 500 | 4000 | 117C |
| TI 117160 | 3 : 1 | 150 | 500 | 5,80 | 13,0 | 30 | 500 | 4000 | 117C |
| TI 117610 | 1 : 1 | 150 | 600 | 0,35 | 0,9 | 25 | 700 | 4000 | 117C |
| TI 117615 | 1 : 1 : 1 | 150 | 600 | 0,35 | 0,6 | 40 | 700 | 4000 | 117D |
| TI 118310 | 1 : 1 | 500 | 1000 | 1,0 | 10 | 50 | 500 | 4000 | 118E |
| TI 118310 | 1 : 1 : 1 | 500 | 1000 | 1,0 | 10 | 50 | 500 | 4000 | 118F |
| TI 118330 | 2 : 1 : 1 | 500 | 1000 | 1,0 | 10 | 50 | 500 | 4000 | 118F |
| TI 118350 | 1 : 1 : 1 | 1000 | 1000 | 2,0 | 20 | 55 | 500 | 4000 | 118F |
| TI 118370 | 3 : 1 : 1 | 300 | 1000 | 1,0 | 10 | 40 | 500 | 4000 | 118F |
OTTIMO ACCOPPIAMENTO - Trasformatori di impulso serie 111 - 112 - 113 - 114
Trasformatori d’impulso realizzati su nuclei toroidali di diverse dimensioni. Presentano una varietà molto ampia di caratteristiche, a seconda del materiale magnetico del nucleo e della realizzazione degli avvolgimenti. I nuclei in ferrite costituiscono la scelta più economica per le applicazioni in alta frequenza. In alternativa sono disponibili nuclei costituiti da laminazioni di leghe metalliche, caratterizzati da un’induzione magnetica nominale superiore, consentendo design più compatti, e da un comportamento estremamente stabile con la temperatura, che li rende adatti a condizioni ambientali estreme. Fra le varie opzioni, la costruzione più usata è l’avvolgitura multifilare, che conferisce al trasformatore tempi di risposta estremamente rapidi. Le versioni standard prevedono uno o due avvolgimenti secondari.
| Codice | n | Vt [μVs] | Imax [mA] | tr [μs] | Rc [Ω] | Ck [pF] | Uis [Vrms] | Up [Vrms] | Disegno |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TI 111010 | 1 : 1 | 200 | 400 | 1 | 27 | 160 | 380 | 2000 | 111A |
| TI 111020 | 1 : 1 : 1 | 200 | 400 | 1 | 27 | 160 | 380 | 2000 | 111B |
| TI 112130 | 1 : 1 | 500 | 2000 | 1 | 15 | 70 | 500 | 4000 | 112A |
| TI 112140 | 1 : 1 : 1 | 500 | 2000 | 1 | 15 | 70 | 500 | 4000 | 112B |
| TI 113150 | 1 : 1 | 1000 | 2000 | 1 | 10 | 100 | 500 | 5000 | 113A |
| TI 113160 | 1 : 1 : 1 | 1000 | 2000 | 1 | 10 | 100 | 500 | 5000 | 113B |
| TI 114070 | 1 : 1 | 2000 | 2000 | 1 | 8 | 230 | 380 | 3100 | 114A |
| TI 114080 | 1 : 1 : 1 | 2000 | 2000 | 1 | 8 | 230 | 380 | 3100 | 114B |
MASSIMA PERSONALIZZAZIONE - Trasformatori di impulso serie 116
Quando nessuna delle taglie standard si presta a soddisfare le caratteristiche elettriche richieste, il Trasformatore d’Impulsi si colloca nella Famiglia generica 116. Di norma, niente accomuna due trasformatori appartenenti a questa famiglia, se non che sono sviluppati esclusivamente su specifica del cliente.
Sirio è generalmente orientata all’utilizzo di materie prime standard, in questo modo si sfruttano le economie di scala e si abbattono i tempi di consegna, anche nel caso di componenti speciali.
- n rapporto fra le spire dell’avvolgimento primario e dell’avvolgimento secondario
- Vt minima area tensione*tempo dell’impulso unipolare (detta area di trasferimento) che può essere trasferita al secondario, senza causare la saturazione del materiale magnetico, riferita alla temperatura di 25°C
- LP induttanza dell’avvolgimento primario
- Ck capacità di accoppiamento tra gli avvolgimenti
- Ls induttanza primaria dispersa, pari al valore di induttanza misurato ai capi dell’avvolgimento primario, con secondario cortocircuitato
- tr tempo di salita, pari al tempo che il trasformatore impiega per trasferire l’impulso a secondario, qualora la resistenza di carico nominale Rc è collegata
- Imax massima corrente secondaria disponibile con un tempo di salita pari o inferiore a tr (sulla resistenza di carico nominale Rc)
- Ip valore efficace della corrente primaria nominale (corrente termica)
- Uis tensione di lavoro massima fra due avvolgimenti
- Up tensione di isolamento tra due avvolgimenti