Um transformador é um dispositivo que utiliza o princípio da indução eletromagnética para transformar a tensão CA (corrente alternada). Seus principais componentes incluem a bobina primária, a bobina secundária e o núcleo de ferro.
Na área da eletrônica, é comum ver a presença de transformadores, sendo o mais utilizado em fontes de alimentação para conversão e isolamento de tensão.
Resumindo, a relação entre as tensões dos enrolamentos primário e secundário é igual à relação entre o número de espiras dos enrolamentos primário e secundário. Portanto, se você deseja obter diferentes tensões de saída, pode alterar a relação entre as espiras dos enrolamentos.
De acordo com as diferentes frequências de operação dos transformadores, eles podem ser geralmente divididos em transformadores de baixa frequência e transformadores de alta frequência. Por exemplo, no dia a dia, a frequência da corrente alternada da rede elétrica é de 50 Hz. Chamamos os transformadores que operam nessa frequência de transformadores de baixa frequência; a frequência de operação dos transformadores de alta frequência pode chegar a dezenas de kHz a centenas de kHz.
O volume de um transformador de alta frequência é muito menor do que o de um transformador de baixa frequência com a mesma potência de saída.
O transformador é um componente relativamente grande no circuito de potência. Se você deseja reduzir o volume, mantendo a potência de saída, precisa usar um transformador de alta frequência. Portanto, transformadores de alta frequência são usados em fontes de alimentação chaveadas.
O princípio de funcionamento dos transformadores de alta e baixa frequência é o mesmo, ambos baseados no princípio da indução eletromagnética. No entanto, em termos de materiais, seus "núcleos" utilizam materiais diferentes.
O núcleo de ferro de um transformador de baixa frequência é geralmente composto por várias lâminas de aço silício, enquanto o núcleo de ferro de um transformador de alta frequência é composto por materiais magnéticos de alta frequência (como a ferrita). (Portanto, o núcleo de ferro de um transformador de alta frequência é geralmente chamado de núcleo magnético).
Em um circuito de alimentação de tensão CC estabilizada, um transformador de baixa frequência transmite um sinal de onda senoidal.
Em um circuito de fonte de alimentação comutada, um transformador de alta frequência transmite um sinal de onda quadrada pulsada de alta frequência.
Na potência nominal, a relação entre a potência de saída e a potência de entrada do transformador é chamada de eficiência do transformador. Quando a potência de saída do transformador é igual à potência de entrada, a eficiência é de 100%. Na realidade, um transformador assim não existe, pois há perdas no cobre e no ferro, o que resulta em certas perdas no transformador.
O que é perda de cobre?
Como a bobina do transformador possui uma certa resistência, quando a corrente passa por ela, parte da energia se transforma em calor. Como a bobina do transformador é enrolada com fio de cobre, essa perda também é chamada de perda por cobre.
O que é perda de ferro?
As perdas no núcleo de um transformador incluem principalmente dois aspectos: perdas por histerese e perdas por correntes parasitas. As perdas por histerese ocorrem quando uma corrente alternada passa pela bobina, gerando linhas de força magnéticas que atravessam o núcleo de ferro. As moléculas dentro do núcleo se friccionam, gerando calor e, consequentemente, consumindo parte da energia elétrica. Como as linhas de força magnéticas atravessam o núcleo de ferro, este também gera uma corrente induzida. Essa corrente, por ser cíclica, também é chamada de corrente parasita e consome energia elétrica.
Data da publicação: 27/12/2022
