Che cos'è un trasformatore di impulsi?

I trasformatori di impulsi sono un tipo speciale di trasformatore che è stato progettato per trasmettere impulsi con un tempo di caduta e salita rapido accoppiato ad un'ampiezza costante, relativamente parlando. Questi impulsi sono comunemente indicati come impulsi elettrici rettangolari. Per ridurre la quantità di distorsione della forma dell'impulso, un trasformatore di impulsi deve avere una tolleranza molto bassa per la capacità distribuita e l'induttanza di dispersione, nonché un'elevata induttanza a circuito aperto.

Le dimensioni del dispositivo e, per estensione, il design del trasformatore di impulsi ne determinano la funzione. Esistono due tipi principali di trasformatori di impulsi: segnale e potenza. I tipi di segnale, che sono trasformatori più piccoli, gestiscono livelli di potenza relativamente bassi e forniscono una serie di impulsi o segnali simili a impulsi. Sono utilizzati in situazioni in cui sono necessari solo pochi volt per pochi microsecondi, come nei circuiti di telecomunicazione e nelle applicazioni di logica digitale. Anche alcune applicazioni di illuminazione utilizzano piccoli trasformatori di impulsi.

L'altro tipo principale di trasformatore di impulsi è il trasformatore di impulsi di potenza. Questi dispositivi richiedono basse capacità di accoppiamento, che è fondamentale per proteggere i circuiti sul lato primario da transitori ad alta potenza dal carico elettrico. I trasformatori di impulsi di potenza necessitano inoltre di elevata tensione di rottura e resistenza di isolamento per funzionare in modo efficiente. Devono avere un'adeguata risposta transitoria per mantenere la forma rettangolare dell'impulso, poiché gli impulsi con un tempo di salita e discesa non ottimali tendono a indurre la perdita di commutazione nella maggior parte dei semiconduttori di potenza.

Dispositivi come i controller per i flash della fotocamera o altri circuiti di controllo dell'alimentazione usano spesso un trasformatore di impulsi di media potenza. I trasformatori di impulsi di potenza di grandi dimensioni sono utilizzati nel settore della distribuzione di energia elettrica, dove facilitano le interazioni tra i circuiti a bassa tensione e le porte ad alta tensione presenti nei semiconduttori di potenza. Alcune versioni speciali sono utilizzate in sistemi radar e altre applicazioni che richiedono impulsi ad alta potenza.

Esistono anche dispositivi simili in funzione al normale trasformatore di impulsi, e questi sono chiamati trasformatori di impulsi ad alta tensione. A differenza dei trasformatori tradizionali, la costruzione di questi trasformatori è aperta e generalmente utilizzata nell'olio isolante ad alta tensione. Le tensioni di uscita impulsive tipiche vanno da 100 a 500 kilovolt. Le lunghezze degli impulsi possono variare da 0,25 microsecondi a 50 microsecondi.

I gruppi di trasformatori di impulsi includono un'unità completa di strumenti e macchinari in grado di ottimizzare le prestazioni di qualsiasi dispositivo trasformatore. Oltre al trasformatore di impulsi, l'unità di solito include un monitor di corrente e di tensione, condensatori di bypass e un trasformatore di riscaldamento. Una rete despiking, presa klystron e sistema di raffreddamento ad acqua fanno parte del gruppo. Tutti questi componenti fanno parte di un circuito che mantiene costante la trasmissione degli impulsi e bassa la distorsione. Misure specifiche per ciascun assieme, come il numero di kilovolt, megawatt e la durata dell'impulso in microsecondi, sono riportate sul sito Web dell'azienda o sull'etichetta del prodotto.