Transformador electrònic

Alguns dels transformadors de potència s'utilitzen en estacions de generació, subestacions i línies de transmissió d'energia per reduir o augmentar la tensió. Mitjançant l'ús d'un transformador de potència augmentat, el nivell de tensió a la línia de transmissió augmenta, de manera que el corrent baixa a través de la línia. Per tant, es redueixen les pèrdues I2R a les línies de transmissió. Els transformadors de potència reductors s'utilitzen per subministrar càrregues a les indústries a les seves tensions nominals.
Alguns dels transformadors de potència també proporcionen energia als circuits electrònics. El transformador de potència pot ser unitats monofàsiques o trifàsiques segons l'aplicació per a la qual s'utilitza. Pel que fa a les característiques úniques del transformador de canvi d'aixetes, els transformadors automàtics i els transformadors de distribució generalment pertanyen a la família de transformadors de potència. A continuació es comenten alguns transformadors de potència.

Aquests són els transformadors més utilitzats i estan disponibles des de la gamma de miliwatts fins a megawatts. Aquest tipus de transformadors s'utilitzen en la transmissió d'energia elèctrica i també en aparells per subministrar la baixa tensió. Aquest transformador consta d'un nucli laminat per reduir els corrents de Foucault. Aquestes laminacions es subjecten amb cargols. Tant els bobinatges primaris com els secundaris s'enrotllen sobre un primer i es col·loquen al voltant de la extremitat central del nucli. Aquests transformadors utilitzen bobina dividida per proporcionar un alt aïllament entre els bobinatges per a petits electrodomèstics. Entre el primari i el secundari, es poden utilitzar blindatges per reduir la interferència electromagnètica.
Aquest tipus de transformador ofereix molts avantatges respecte al transformador de nucli laminat que proporciona un funcionament bastant i eficient amb camps magnètics externs o dispersos reduïts. A causa del menor pes i mida reduïda, es dissenyen fàcilment per a qualsevol aplicació que funcioni amb baixa o alta tensió. S'utilitza un nucli en forma de donut molt eficient que està fet de ferro de silici orientat en gra i es talla per formar una cinta d'acer. Aquest nucli està encara més embolicat per bobinatges de coure com una molla de rellotge molt ajustada. En comparació amb el transformador de nucli laminat EI, els transformadors de nucli toroidal són més cars. Tanmateix, per a una qualificació determinada, el transformador toroidal serà més petit i lleuger en comparació amb el transformador de tipus laminat EI. A més, proporciona menys fuites de camp magnètic i una major eficiència. Aquests estan disponibles des d'unes desenes de VA fins a milers de VA. Majoritàriament, vénen amb un forat central de muntatge mitjançant un cargol amb volanderes i coixinets de goma.

Els transformadors automàtics són diferents dels transformadors estàndard de dos o tres bobinatges, ja que només conté un únic bobinatge que actua com a primari i secundari. En aquest, la part d'aquest bobinat únic és comuna tant per al primari com per al secundari i, per tant, aquests estan connectats elèctricament (dos bobinats estan aïllats elèctricament en el cas del transformador tradicional). Per tant, aquest transformador funciona tant en conducció com en inducció. En això, un nucli laminat s'enrotlla per un sol bobinatge i part d'aquest bobinatge es divideix en primari i secundari.
Aquests es classifiquen en transformadors automàtics de pujada i baixada. En el transformador automàtic reduït, el bobinatge complet actua com a primari i la part del mateix actua com a secundari i, per tant, la tensió induïda al secundari és baixa en comparació amb el primari. D'altra banda, el cas invers serà el d'un transformador augmentador. Els transformadors de potència trifàsics s'utilitzen en sistemes de distribució d'energia que poden ser transformadors automàtics connectats en estrella o en triangle. Però la majoria dels transformadors automàtics connectats en estrella s'utilitzen per a aplicacions d'alta potència.
Els transformadors automàtics variables inclouen tocs numèrics en un sol bobinatge i connexió secundària amb un raspall de carbó lliscant. Per tant, en lliscar el raspall de carbó es produeix una tensió variable en el secundari que és igual a la relació de voltes entre tot el bobinatge i la presa.
Els transformadors automàtics s'utilitzen com a estators per a l'arrencada segura de diverses màquines elèctriques com motors síncrons, motors d'inducció, etc. I aquests també s'utilitzen com a transformadors de forn i reforçadors.

Aquest tipus de transformador s'utilitza habitualment per a sistemes d'energia elèctrica trifàsica com ara xarxes elèctriques i línies de transmissió que transmeten grans quantitats d'alts voltatges. Aquests són els més econòmics a causa de l'ús generalitzat de sistemes trifàsics de generació, transmissió, distribució i utilització de CA. Aquest tipus de transformador consta de tres bobinatges que s'enrotllen al voltant del nucli de tres potes i submergits en un dipòsit. Aquests bobinatges primaris i secundaris es poden connectar en diferents combinacions de connexions com ara estrella-estrella, estrella-triangle, delta-triangle i estrella-triangle. Aquests poden ser un transformador trifàsic augmentador o reduït depenent de l'aplicació o la càrrega. A causa del nucli comú per a tots els bobinatges, menor serà el flux magnètic de fuites i, per tant, l'eficiència del transformador és alta.

Els transformadors refrigerats per oli són grans transformadors de potència utilitzats en diverses unitats, des de grans centrals generadores o unitats de subestació fins a unitats de distribució d'energia. Aquests transformadors s'omplen amb oli de transformador estàndard (o oli mineral) per proporcionar el refredament i l'aïllament dels bobinats i el nucli. En els transformadors refrigerats per oli, el nucli i les bobines estan submergits o submergits en el líquid o l'oli. En comparació amb els transformadors refrigerats per aire, l'oli proporciona un millor aïllament i actua com a millor conductor de la calor.
Els transformadors de RF s'utilitzen en una varietat de circuits electrònics per diversos motius, com ara la concordança d'impedància per transferir la màxima potència, l'aïllament de CC entre els circuits, l'augment o la baixada de tensió i corrent, la interfície entre circuits desequilibrats i equilibrats, etc. Aquests transformadors vénen com a paquets de connectors, paquets de muntatge en superfície i altres configuracions diferents. Les laminacions d'acer no s'utilitzen per als transformadors de RF. Les freqüències de treball d'aquest transformador oscil·len entre els 30 KHz i els 30 MHz i, sovint, l'addició d'un condensador a un bobinat ajuda a ajustar els seus bobinatges per a una freqüència determinada.
Aquests poden ser nucli d'aire, nucli de ferrita, transformadors tipus balun. Transformadors de radiofreqüència de nucli d'aire utilitzats en plaques de circuits impresos de manera que s'hi solden unes quantes voltes d'un cable. Els transformadors de nucli de ferrita s'utilitzen en receptors de ràdio superheterodins que són majoritàriament transformadors de tipus sintonitzat. Els transformadors Balun s'utilitzen per connectar els circuits desequilibrats i equilibrats, com ara amplificadors equilibrats (aplicacions de rebuig en mode comú).

Els transformadors d'àudio són transformadors especialment dissenyats que s'utilitzen per transportar el senyal d'àudio en circuits d'àudio. Les freqüències de treball oscil·len entre els 20 Hz i els 20 KHz per a aquest tipus de transformadors. S'utilitzen per a múltiples funcionalitats, com ara augmentar o baixar la tensió del senyal, convertir un circuit d'equilibrat a desequilibrat i viceversa, disminuir o augmentar la impedància d'un circuit, bloquejar el component de corrent continu i permetre el senyal de CA i proporcionar un aïllament elèctric galvànic d'un dispositiu d'àudio a l'altre. Aquests tipus de transformadors inclouen l'entrada de micròfon, l'entrada de línia, l'entrada de fono de bobina mòbil, la sortida de línia, la sortida de potència i entre escenaris, la sortida de micròfon, el divisor, la conversió d'impedància, la caixa directa, els eliminadors de zumbits, els transformadors AF toroidals d'altaveus, etc.