دلیل عدم استفاده از دو پیچش در فواصل دور در ترانسفورماتورها چیست

در طراحی ترانسفورماتور، معمولاً استفاده از پیچه‌های به طور گسترده جدا شده (یعنی پیچه‌های اولیه و ثانویه با فاصله فیزیکی قابل توجه بین آنها) توصیه نمی‌شود. در اینجا دلایل اصلی برای اجتناب از پیچه‌های به طور گسترده جدا شده آورده شده است:

۱. کاهش کارایی جفت‌شدگی مغناطیسی

جفت‌شدگی مغناطیسی: ترانسفورماتورها بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی کار می‌کنند، که در آن جریان متناوب در پیچه اولیه میدان مغناطیسی متناوب تولید می‌کند که ولتاژی را در پیچه ثانویه القا می‌کند. اگر فاصله بین پیچه‌های اولیه و ثانویه زیاد باشد، قوت میدان مغناطیسی به طور قابل توجهی ضعیف خواهد شد که منجر به کارایی ضعیف جفت‌شدگی مغناطیسی می‌شود.

فلکس لکیج: پیچه‌های به طور گسترده جدا شده باعث افزایش فلکس لکیج می‌شوند، که بخشی از میدان مغناطیسی است که به طور موثر با پیچه ثانویه جفت نمی‌شود و به جای آن در محیط اطراف پخش می‌شود، که منجر به کاهش کارایی ترانسفورماتور می‌شود.

۲. افزایش ظرفیت پارازیتی

ظرفیت پارازیتی: هنگامی که فاصله بین پیچه‌ها افزایش می‌یابد، ظرفیت پارازیتی بین پیچه‌ها نیز افزایش می‌یابد. ظرفیت پارازیتی مسیرهای جریان ناخواسته در فرکانس‌های بالا ایجاد می‌کند که منجر به اتلاف انرژی و تداخل می‌شود.

پاسخ فرکانسی: ظرفیت پارازیتی بر پاسخ فرکانسی ترانسفورماتور تأثیر می‌گذارد، به ویژه در کاربردهای فرکانس بالا، که افزایش ظرفیت پارازیتی می‌تواند باعث کاهش سیگنال و تحریف شود.

۳. افزایش سختی تولید و هزینه

سختی تولید: پیچه‌های به طور گسترده جدا شده نیاز به فرآیندهای تولید پیچیده‌تری دارند که سختی تولید و هزینه را افزایش می‌دهند.

استفاده از مواد: پیچه‌های به طور گسترده جدا شده نیاز به مواد عایق‌بندی بیشتر و ساختارهای حمایتی دارند که هزینه مواد و وزن را افزایش می‌دهند.

۴. افزایش اندازه و وزن

اندازه و وزن: پیچه‌های به طور گسترده جدا شده اندازه و وزن کلی ترانسفورماتور را افزایش می‌دهند که آن را برای مینیاتوریزاسیون و طراحی سبک‌وزن مناسب‌تر نمی‌کند.

فضای نصب: اندازه و وزن بزرگتر فضای نصب ترانسفورماتور را محدود می‌کند، به ویژه در دستگاه‌های فشرده.

۵. مشکلات مدیریت حرارتی

مدیریت حرارتی: پیچه‌های به طور گسترده جدا شده می‌توانند منجر به توزیع نامساوی گرما شوند، که سختی مدیریت حرارتی را افزایش می‌دهد. گرم شدن محلی می‌تواند عملکرد و عمر مفید ترانسفورماتور را تحت تأثیر قرار دهد.

سرماخوردگی: پیچه‌های به طور فشرده‌تر قرار گرفته به راحتی با استفاده از رادیاتورها یا مکانیزم‌های سرمایش دیگر سرمایش مؤثر می‌شوند.

۶. تداخل الکترومغناطیسی

تداخل الکترومغناطیسی (EMI): پیچه‌های به طور گسترده جدا شده می‌توانند تداخل الکترومغناطیسی (EMI) قوی‌تری تولید کنند که عملکرد صحیح دستگاه‌های الکترونیکی نزدیک را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

پوشش محافظ: اقدامات پوشش محافظ اضافی ممکن است برای کاهش EMI لازم باشد که هزینه و پیچیدگی را افزایش می‌دهد.

خلاصه

در طراحی ترانسفورماتور، اجتناب از پیچه‌های به طور گسترده جدا شده برای بهبود کارایی جفت‌شدگی مغناطیسی، کاهش فلکس لکیج و ظرفیت پارازیتی، کاهش سختی تولید و هزینه، حداقل کردن اندازه و وزن، بهبود مدیریت حرارتی و کاهش تداخل الکترومغناطیسی ضروری است. این عوامل به طور کلی کارایی، قابلیت اطمینان و اقتصادی بودن ترانسفورماتور را تضمین می‌کنند.