¿Cuál es la diferencia entre un transformador de baja y alta frecuencia?

Para una tensión de alimentación dada, la densidad de flujo en el núcleo de un transformador es:

• Inversamente proporcional a la frecuencia de suministro

• Inversamente proporcional al área de la sección transversal del núcleo.

Así, a medida que aumenta la frecuencia de operación de un transformador, para el mismo voltaje y potencia, podemos usar menos espiras y una sección transversal del núcleo menor. Por lo tanto, un transformador de alta frecuencia es más pequeño que uno de baja frecuencia de la misma potencia nominal.

Sin embargo, existe un problema al operar a frecuencias más altas: las pérdidas por histéresis en el núcleo aumentan con la frecuencia si la densidad de flujo se mantiene constante. Por lo tanto, para transformadores de alta frecuencia (por ejemplo, que operan a más de 500 Hz), eliminamos el núcleo de hierro laminado y utilizamos un material de ferrita. Este material requiere operar a una densidad de flujo menor que el hierro, pero presenta cero pérdidas por histéresis.

En resumen, al comparar un transformador de alta frecuencia con un transformador de baja frecuencia de la misma potencia y voltaje:

• El transformador de alta frecuencia es más pequeño y ligero.

• El transformador de alta frecuencia tiene menos vueltas en el primario y en el secundario.

• El transformador de alta frecuencia tiene un núcleo de ferrita en lugar de hierro laminado.

• Es probable que los devanados de alta corriente del transformador de alta frecuencia sean multifilares, es decir, compuestos por varios cables más pequeños en lugar de un solo cable grande. Esto se hace para reducir el efecto pelicular, que se convierte en un problema a alta frecuencia.