He visto transformadores magnéticos planos incluso con aislamiento de hasta 20 kV. Sin embargo, esos dispositivos parecen estar diseñados para la conversión de CC / CC en el rango de 100 kHz.
Me pregunto si los transformadores laminados de baja frecuencia se pueden reemplazar por un transformador plano.
En otras palabras, ¿hay transformadores planos que sean adecuados para convertir 230VAC 50Hz a 20VAC (como ejemplo)?
Sería extremadamente difícil debido a la cantidad de giros requeridos para el primario (cientos). Si tuvieras una tabla cara con muchas, muchas capas, entonces quizás.
Para obtener una cierta corriente de magnetización, la inductancia primaria requerida es proporcional a la tensión de operación e inversamente proporcional a la frecuencia de operación. Entonces, para una frecuencia más baja por un factor de 100kHz / 50Hz, necesita una inductancia 2000 veces mayor, o aproximadamente 45 veces más giros (raíz cuadrada). Entonces, si una primaria de 10 giros sería a 100 kHz, entonces se requiere una primaria de 450 giros a 50Hz.
La mayoría de los núcleos disponibles son ferrita, por lo que tampoco serían muy apropiados para la frecuencia de la red. Las laminaciones de acero al silicio se utilizan normalmente en las frecuencias de red.
De hecho, puede ser posible, pero probablemente no económico.
Si los requisitos / expectativas de energía son bajos con respecto al dispositivo plano, funcionará como un aislador, pero, como se mencionó en la respuesta de Spehro, la alta inductancia requerida para conectarlo directamente a 230 VCA, significa que el número de vueltas es inviable. . Necesita una alta inductancia primaria para evitar la saturación del núcleo.
Considere un transformador de red estándar con una inductancia de magnetización primaria de 10 henries tiene una impedancia de 3142 ohmios a 50Hz. Para obtener esta inductancia puede tener 1.000 turnos de ball-park. La corriente mag principal es 230V / 3142 = 73 mA.
Por lo tanto, los giros de amperio son 73.
Si el transformador solo tuviera 500 vueltas, la inductancia sería de un cuarto (la inductancia en una bobina como esta es proporcional a las vueltas al cuadrado) y la reactancia sería de 786 ohmios. Ahora la corriente es de 292 mA y, lo que es más importante, los giros de amperios son 146.
Los giros de amperio crean saturación y, se puede ver (con suerte) que un menor número de giros llevará rápidamente al desastre en términos de rendimiento. Una o dos personas pueden estar murmurando que "seguramente, los giros de amperios son mucho más cuando el transformador está bajo carga y que lo anterior es un cálculo sin sentido" (o palabras a tal efecto).
No, la saturación se produce en su máximo cuando se descarga un transformador. Los giros de amperios debidos a la carga en el primario se cancelan con los giros de amperio en el secundario.
De todos modos me estoy yendo a la tangente. Lo que estoy tratando de decir es que puede usar un transformador plano a 50Hz pero conectado a la CA a través de un condensador. No puede obtener mucha potencia de él, pero si puede obtener suficientes giros en el primario para (por ejemplo) trabajar a 50 VCA, puede diseñar una solución donde la tapa caiga a 180 V.
Por supuesto, hay dependencias de carga con esta disposición pero, si la salida está regulada, puede obtener fácilmente algunos vatios del dispositivo.
¿Quién haría tal cosa? Realmente no lo sé, pero es posible y, tal vez haya alguna aplicación por ahí que llore por esto como una solución.
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