Les principales raisons de la grande taille et du poids important des transformateurs micro-ondes incluent les aspects suivants :
Caractéristiques de fréquence :
Les fréquences micro-ondes fonctionnent généralement dans la gamme des GHz, bien plus élevées que les fréquences de puissance (comme 50 Hz ou 60 Hz) utilisées dans les transformateurs traditionnels. Pour fonctionner efficacement à ces hautes fréquences, les transformateurs micro-ondes nécessitent des matériaux et des conceptions spéciaux pour réduire les pertes et améliorer l'efficacité. Ces conceptions spécialisées conduisent souvent à des tailles plus grandes.
Matériaux du noyau :
Les matériaux du noyau utilisés dans les transformateurs micro-ondes ont généralement une perméabilité élevée et des pertes faibles pour s'adapter au fonctionnement en haute fréquence. Ces matériaux peuvent être plus coûteux et plus lourds que les ferrites ou les feuilles d'acier silicium utilisées dans les transformateurs traditionnels. Par exemple, les transformateurs micro-ondes utilisent souvent des ferrites ou des alliages amorphes, qui sont plus denses mais offrent une performance supérieure.
Exigences de dissipation de chaleur :
Le fonctionnement en haute fréquence génère plus de chaleur, donc les transformateurs micro-ondes nécessitent des conceptions de refroidissement meilleures. Cela peut inclure des dissipateurs de chaleur plus grands, des ventilateurs ou d'autres mécanismes de refroidissement, augmentant ainsi la taille et le poids du transformateur.
Résistance structurelle :
En haute fréquence, les changements rapides des champs électromagnétiques peuvent produire des contraintes mécaniques significatives. Pour assurer la stabilité structurelle et la fiabilité du transformateur, des mesures de soutien et de renforcement mécanique supplémentaires sont nécessaires, ce qui augmente également la taille et le poids.
Effets capacitifs :
En haute fréquence, la capacité parasite entre les enroulements affecte considérablement les performances du transformateur. Pour réduire ces capacités parasites, l'espacement entre les enroulements doit être augmenté, ce qui augmente également la taille globale du transformateur.
Bouclier et isolation :
Les transformateurs micro-ondes nécessitent un bon bouclier électromagnétique et une isolation pour prévenir les interférences électromagnétiques et les fuites. Cela implique souvent l'ajout de couches de bouclier supplémentaires et de matériaux d'isolation, augmentant encore la taille et le poids du transformateur.
En résumé, la grande taille et le poids important des transformateurs micro-ondes sont dus à la nécessité de fonctionner efficacement en haute fréquence tout en répondant aux exigences de dissipation de chaleur, de résistance structurelle, d'effets capacitifs et de bouclier et d'isolation.