ما هو السبب وراء حجم المحولات الميكروويف الكبير والثقيل؟

تشمل الأسباب الرئيسية لحجم المحولات الميكروويف الكبير ووزنها الثقيل الجوانب التالية:

خصائص التردد:

تعمل الترددات الميكروويف عادة في نطاق الغيغاهيرتز، وهو أعلى بكثير من التردد الكهربائي (مثل 50 هرتز أو 60 هرتز) المستخدم في المحولات التقليدية. لكي تعمل بشكل فعال في هذه الترددات العالية، تحتاج المحولات الميكروويف إلى مواد خاصة وتصميمات لتقليل الخسائر وتحسين الكفاءة. غالبًا ما تؤدي هذه التصميمات الخاصة إلى أحجام أكبر.

مواد النواة:

تستخدم المحولات الميكروويف عادة مواد نواة ذات مغناطيسية عالية وخسارة منخفضة للتكيف مع التشغيل بترددات عالية. قد تكون هذه المواد أغلى وأثقل من الفيريتات أو صفائح السيليكون المستخدمة في المحولات التقليدية. على سبيل المثال، تستخدم المحولات الميكروويف غالبًا الفيريتات أو السبائك غير البلورية، والتي تكون أكثر كثافة ولكنها توفر أداءً أفضل.

متطلبات التشتت الحراري:

يولد التشغيل في الترددات العالية حرارة أكبر، لذا تحتاج المحولات الميكروويف إلى تصاميم تبريد أفضل. قد يشمل ذلك مبدلات حرارية أكبر، أو مراوح، أو آليات تبريد أخرى، مما يؤدي إلى زيادة حجم ووزن المحول.

قوة الهيكل:

في الترددات العالية، يمكن أن تنتج التغيرات السريعة في المجالات الكهرومغناطيسية ضغوطًا ميكانيكية كبيرة. لضمان الاستقرار الهيكلي والموثوقية للمحول، يتطلب الأمر دعمًا ميكانيكيًا إضافيًا وتقوية، مما يزيد أيضًا من الحجم والوزن.

تأثيرات السعة:

في الترددات العالية، يؤثر التسعة الطفيلية بين اللفائف بشكل كبير على أداء المحول. للتقليل من هذه التسعات الطفيلية، يجب زيادة المسافة بين اللفائف، مما يزيد أيضًا من الحجم الكلي للمحول.

الدرع والعزل:

تحتاج المحولات الميكروويف إلى درع كهرومغناطيسي جيد والعزل لمنع التداخل الكهرومغناطيسي والتسرّب. غالبًا ما يشمل ذلك إضافة طبقات درع إضافية ومواد عازلة، مما يزيد أيضًا من حجم ووزن المحول.

باختصار، فإن حجم المحولات الميكروويف الكبير ووزنها الثقيل يعود إلى الحاجة للعمل بكفاءة في الترددات العالية مع تلبية متطلبات التشتت الحراري، القوة الهيكلية، تأثيرات السعة، الدرع والعزل.