O que é um Transformador de Pulso
Os transformadores de pulso são usados para transportar pulsos, geralmente para conduzir circuitos ou transportar dados, ao mesmo tempo em que fornecem isolamento galvânico ou resistivo entre dois circuitos.
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Transformadores Inclui:
Transformadores, tipos, aplicações | Transformadores de pulso | Autotransformadores e Variacs
Veja também: Tipos de indutores | Especificações de indutores
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Os transformadores de pulso são uma forma de transformador projetada para transportar pulsos com um bom nível de fidelidade, em vez de ondas senoidais.
A maioria dos transformadores é usada para transferir energia, como no caso de transformadores de linha ou rede elétrica, e mesmo os transformadores de áudio carregam energia de áudio e os transformadores de RF carregam energia de RF. Em vez disso, os transformadores de pulso são usados para transportar informações usando sinais ou pulsos digitais.
Esses sinais ou pulsos digitais podem ser usados para transportar dados ou podem ser usados para acionar um circuito controlado por pulsos.
Normalmente, o sinal de entrada e saída ou um transformador de pulso é uma onda retangular de alguns volts e geralmente tem uma frequência superior a 100KHz.
O tipo de desempenho necessário para transformadores de pulso requer uma abordagem de projeto ligeiramente diferente daquela usada para transformadores mais padrão, embora os conceitos básicos permaneçam os mesmos.
Entendendo os transformadores de pulso: o básico
O objetivo de um transformador de pulso é ser capaz de transportar os pulsos da entrada para a saída com um nível mínimo de distorção.
Para conseguir isso, o transformador deve transportar a forma de onda aplicada a ele com um nível mínimo de queda de tensão onde o topo plano de um pulso cai depois de passar pelo transformador de pulso.
O tempo de subida também deve ser rápido para acomodar as bordas ascendentes do pulso e, da mesma forma, também deve acomodar a inclinação de queda da forma de onda.
O projeto desses transformadores não é tão direto quanto o de um transformador CA padrão. Para esses transformadores, o fluxo alternará para frente e para trás.
Um transformador de pulso típico opera no que é chamado de modo unipolar, com os pulsos alternando entre dois níveis, mas com o mesmo nível de magnetização, ou seja, não cruzando a linha zero.
Os transformadores de pulso geralmente operam em altas frequências e isso significa que núcleos de baixa perda precisam ser usados e, como resultado, as ferritas são amplamente empregadas como núcleos para transformadores de pulso.
Os transformadores de pulso podem ser divididos em duas categorias principais: transformadores de potência e transformadores de sinal.
• Transformador de pulso de energia
Como o nome indica, os transformadores de pulso de energia são usados para fornecer energia a vários itens na forma de pulsos. Por exemplo, eles podem ser usados para fornecer um nível controlado de energia para um dispositivo que pode ser alguma forma de elemento de aquecimento ou possivelmente outro item que é controlado por uma fonte de driver de energia digital, usando largura de pulso ou modulação de periodicidade.
Para esses transformadores, é bem possível que a relação de espiras não seja 1:1, mas sim alterada para fornecer a tensão necessária ao item que está sendo acionado.
O transformador fornece isolamento elétrico resistivo ou galvânico entre os circuitos de entrada e saída, permitindo que ambos os circuitos sejam isolados um do outro.
• Transformador de pulso de sinal
Como o título sugere, os transformadores de pulso de sinal são usados para transportar sinais de controle e os níveis de potência não são altos. Os níveis de potência são normalmente bastante baixos e o foco desses transformadores é fornecer um bom pulso de baixo nível ao circuito que está sendo acionado.
Freqüentemente, esses transformadores de pulso podem ser usados para acionar outros circuitos de controle – possivelmente usando FETs ou SCRs e onde o isolamento é necessário. Os FETs e SCRs de potência podem estar controlando circuitos com altos níveis de tensão e, portanto, pode ser necessário fornecer isolamento entre a fonte do sinal de controle e o circuito que está sendo controlado.
Os transformadores de pulso também podem ser usados em várias aplicações em sistemas de comunicação e redes digitais onde pode ser necessário isolar diferentes seções para melhorar a integridade do sinal ou geralmente fornecer isolamento.
Em muitas dessas aplicações, o transformador precisa minimizar os níveis de distorção, portanto, esse será um elemento importante da especificação.
Requisitos para transformadores de pulso
As especificações reais e os parâmetros de desempenho dos transformadores de pulso dependerão amplamente do circuito específico e das aplicações para as quais estão sendo usados.
Parâmetros, incluindo tamanho, indutância, impedância e uma série de outros valores, variam de acordo com os requisitos.
Normalmente, a largura de banda tende a ser ampla para permitir que a forma do pulso seja acomodada com o nível mínimo de distorção.
Além disso, os transformadores normalmente minimizam os níveis de elementos parasitas, como indutância de vazamento e capacitância de enrolamento, usando configurações de enrolamento que otimizam o acoplamento entre os enrolamentos, mantendo os elementos parasitas pequenos. Freqüentemente, eles têm apenas os dois enrolamentos, pois isso também minimiza o vazamento de fluxo.
Outras características comuns incluem um material de núcleo que pode acomodar altas frequências e, muitas vezes, embora nem sempre, sua relação de espiras é de 1:1, pois seu objetivo principal não é alterar a tensão, mas fornecer uma barreira de isolamento. Os sinais geralmente são levados aos níveis corretos pelos circuitos do driver. Desta forma, os transformadores padrão podem ser usados.
Os transformadores de pulso são uma forma de transformador que tende a ser mais usada em aplicações comerciais e, portanto, pode não ser tão amplamente vista quanto outros tipos. No entanto, os transformadores de pulso são um componente eletrônico muito útil que é usado em um bom número de aplicações.
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