چرا ترانس‌های میکروویو اینقدر بزرگ و سنگین هستند

مایکروویو ترانسفورمرها دارای ابعاد بزرگ و وزن سنگین به دلایل زیر هستند:

ویژگی‌های فرکانسی:

فرکانس‌های مایکروویو معمولاً در محدوده گیگاهرتز عمل می‌کنند که بسیار بالاتر از فرکانس‌های قدرت (مانند ۵۰ یا ۶۰ هرتز) استفاده شده در ترانسفورمرهای سنتی هستند. برای عملکرد موثر در این فرکانس‌های بالا، ترانسفورمرهای مایکروویو نیاز به مواد و طراحی‌های خاص دارند تا ضایعات را کاهش داده و کارایی را افزایش دهند. این طراحی‌های تخصصی اغلب منجر به ابعاد بزرگتر می‌شوند.

مواد هسته:

مواد هسته استفاده شده در ترانسفورمرهای مایکروویو معمولاً دارای نفوذپذیری بالا و ضایعات کم برای عملکرد در فرکانس‌های بالا هستند. این مواد ممکن است گران‌تر و سنگین‌تر از فریت‌ها یا صفحات فولاد سیلیسیوم استفاده شده در ترانسفورمرهای سنتی باشند. به عنوان مثال، ترانسفورمرهای مایکروویو معمولاً از فریت‌ها یا آلیاژهای آمورف استفاده می‌کنند که متراکم‌تر هستند اما عملکرد بهتری ارائه می‌دهند.

نیازهای تخلیه حرارت:

عملکرد در فرکانس‌های بالا موجب تولید گرمای بیشتر می‌شود، بنابراین ترانسفورمرهای مایکروویو نیاز به طراحی‌های خنک‌سازی بهتر دارند. این ممکن است شامل تشعشع‌دهنده‌های گرمایی بزرگ‌تر، پره‌ها یا سایر مکانیزم‌های خنک‌سازی باشد که منجر به افزایش اندازه و وزن ترانسفورمر می‌شود.

قوی بودن ساختاری:

در فرکانس‌های بالا، تغییرات سریع در میدان‌های الکترومغناطیسی می‌تواند تنش‌های مکانیکی قابل توجهی ایجاد کند. برای اطمینان از پایداری ساختاری و قابلیت اعتماد ترانسفورمر، نیاز به پشتیبانی مکانیکی اضافی و اقدامات تقویت کننده است که نیز منجر به افزایش اندازه و وزن می‌شود.

اثرات ظرفیتی:

در فرکانس‌های بالا، ظرفیت‌های فرعی بین لایه‌های پیچشی به طور قابل توجهی عملکرد ترانسفورمر را تحت تأثیر قرار می‌دهند. برای کاهش این ظرفیت‌های فرعی، فاصله بین لایه‌های پیچشی باید افزایش یابد که این امر نیز منجر به افزایش اندازه کلی ترانسفورمر می‌شود.

محافظت و جداسازی:

ترانسفورمرهای مایکروویو نیاز به محافظت الکترومغناطیسی و جداسازی خوبی دارند تا از تداخل الکترومغناطیسی و نشتی جلوگیری کنند. این معمولاً شامل افزودن لایه‌های محافظتی و مواد جداسازی اضافی می‌شود که منجر به افزایش اندازه و وزن ترانسفورمر می‌شود.

به طور خلاصه، ابعاد بزرگ و وزن سنگین ترانسفورمرهای مایکروویو به دلیل نیاز به عملکرد موثر در فرکانس‌های بالا و برآوردن نیازهای تخلیه حرارت، قوی بودن ساختاری، اثرات ظرفیتی و محافظت و جداسازی است.