U dizajnu transformatora obično nije savetljivo koristiti široko razdvojene navoje (npr. primarni i sekundarni navoj sa značajnim fizičkim rastojanjem između njih). Evo glavnih razloga za izbegavanje široko razdvojenih navoja:
1. Smanjena efikasnost magnetskog spajanja
Magnetno spajanje: Transformatori rade na principu elektromagnetske indukcije, gde izmjenjivanje struje u primarnom navoju generiše izmjenjiv magnetski polje, što indukuje napon u sekundarnom navoju. Ako je rastojanje između primarnog i sekundarnog navoja veliko, snaga magnetskog polja će značajno oslabiti, što dovodi do loše efikasnosti magnetskog spajanja.
Izlučivanje fluksa: Široko razdvojeni navoji rezultiraju većim izlučivanjem fluksa, koji predstavlja deo magnetskog polja koji ne uspe da se efektivno spoji sa sekundarnim navojem, već se disipa u okružujuće sredine, smanjujući efikasnost transformatora.
2. Povećana parazitna kapacitetnost
Parazitna kapacitetnost: Kada se poveća rastojanje između navoja, povećava se i parazitna kapacitetnost između njih. Parazitna kapacitetnost stvara neželjene puteve struje na visokim frekvencijama, što dovodi do gubitaka energije i interferencije.
Frekvencijska karakteristika: Parazitna kapacitetnost utiče na frekvencijsku karakteristiku transformatora, posebno u visokofrekventnim aplikacijama, gde povećana parazitna kapacitetnost može uzrokovati zatamljivanje i distorziju signala.
3. Povećana težina proizvodnje i troškovi
Težina proizvodnje: Široko razdvojeni navoji zahtevaju složenije procese proizvodnje, povećavajući težinu proizvodnje i troškove.
Korišćenje materijala: Široko razdvojeni navoji zahtevaju više izolacionih materijala i nosnih konstrukcija, povećavajući troškove materijala i težinu.
4. Povećana dimenzija i težina
Dimenzija i težina: Široko razdvojeni navoji povećavaju ukupne dimenzije i težinu transformatora, čime se smanjuje njegova prikladnost za miniaturizaciju i legeran dizajn.
Prostora za instalaciju: Veća dimenzija i težina ograničavaju prostor za instalaciju transformatora, posebno u kompaktnim uređajima.
5. Problemi sa termalnim upravljanjem
Termalno upravljanje: Široko razdvojeni navoji mogu dovesti do neuniformnog rasporeda toplote, povećavajući težinu termalnog upravljanja. Lokalizovano pregrejavanje može uticati na performanse i vreme života transformatora.
Hlađenje: Usko pakirani navoji lako se efektivno hladiti koristeći hladnjake ili druge mehanizme hlađenja.
6. Elektromagnetska interferencija
Elektromagnetska interferencija (EMI): Široko razdvojeni navoji mogu generisati jaču elektromagnetsku interferenciju (EMI), što utiče na pravilnu operaciju bliskih elektronskih uređaja.
Štit: Mogu biti potrebne dodatne mera zaštite kako bi se smanjila EMI, što dalje povećava troškove i složenost.
Sažetak
U dizajnu transformatora, izbegavanje široko razdvojenih navoja je ključno za poboljšanje efikasnosti magnetskog spajanja, smanjenje izlučivanja fluksa i parazitne kapacitetnosti, smanjenje težine proizvodnje i troškova, minimizaciju dimenzija i težine, poboljšanje termalnog upravljanja i smanjenje elektromagnetske interferencije. Ovi faktori zajedno obezbeđuju efikasnost, pouzdanost i ekonomičnost transformatora.