Cal é a razón de non usar dúas bobinas a grandes distancias nos transformadores

No deseño de transformadores, xeralmente non é aconsellable usar bobinas ampliamente separadas (é dicir, bobinas primaria e secundaria con unha distancia física significativa entre elas). A continuación, os principais motivos para evitar as bobinas ampliamente separadas:

1. Eficiencia Reducida do Acoplamento Magnético

Acoplamento Magnético: Os transformadores funcionan no principio da indución electromagnética, onde a corrente alternada na bobina primaria xera un campo magnético alternado, que induce unha tensión na bobina secundaria. Se a distancia entre as bobinas primaria e secundaria é grande, a forza do campo magnético debilitarase significativamente, levando a unha baixa eficiencia de acoplamento magnético.

Fluxo de Fuga: As bobinas ampliamente separadas resultan en máis fluxo de fuga, que é a parte do campo magnético que non se acopla eficazmente coa bobina secundaria e en vez disso se disipa no entorno, reducindo a eficiencia do transformador.

2. Capacitancia Parasita Incrementada

Capacitancia Parasita: Cando a distancia entre as bobinas aumenta, a capacitancia parasita entre as bobinas tamén aumenta. A capacitancia parasita crea camiños de corrente indeseables a frecuencias altas, provocando perdas de enerxía e interferencias.

Resposta de Frecuencia: A capacitancia parasita afecta á resposta de frecuencia do transformador, especialmente en aplicacións de alta frecuencia, onde o aumento da capacitancia parasita pode causar atenuación e distorsión do sinal.

3. Dificultade e Custo de Fabricación Incrementados

Dificultade de Fabricación: As bobinas ampliamente separadas requiren procesos de fabricación máis complexos, aumentando a dificultade de produción e o custo.

Uso de Materiais: As bobinas ampliamente separadas necesitan máis materiais aislantes e estruturas de soporte, incrementando os custos de material e o peso.

4. Tamaño e Peso Incrementados

Tamaño e Peso: As bobinas ampliamente separadas aumentan o tamaño e o peso global do transformador, facendo menos adecuado para a miniaturización e o deseño leve.

Espazo de Instalación: O maior tamaño e peso limitan o espazo de instalación do transformador, especialmente en dispositivos compactos.

5. Problemas de Xestión Térmica

Xestión Térmica: As bobinas ampliamente separadas poden levar a unha distribución desigual do calor, aumentando a dificultade da xestión térmica. O sobreaquecemento localizado pode afectar ao rendemento e á vida útil do transformador.

Refrixe: As bobinas estreitamente empacotadas son máis fáciles de refrixar de forma eficaz usando dissipadores de calor ou outros mecanismos de refrixe.

6. Interferencia Electromagnética

Interferencia Electromagnética (EMI): As bobinas ampliamente separadas poden xerar unha interferencia electromagnética (EMI) máis forte, afectando o correcto funcionamento dos dispositivos electrónicos próximos.

Escudo: Poden ser necesarias medidas adicionais de escudo para reducir a EMI, aumentando ainda máis o custo e a complexidade.

Resumo

No deseño de transformadores, evitar as bobinas ampliamente separadas é esencial para mellorar a eficiencia do acoplamento magnético, reducir o fluxo de fuga e a capacitancia parasita, diminuir a dificultade e o custo de fabricación, minimizar o tamaño e o peso, mellorar a xestión térmica e reducir a interferencia electromagnética. Estes factores en conxunto aseguran a eficiencia, a fiabilidade e a rentabilidade do transformador.