Hochspannungstransformatoren

Der Bedarf an Hochfrequenz (HF) in Kombination mit Hochspannung (HV) in Transformatoren wird immer beliebter. Der bekannte Vorteil des Hochfrequenzbetriebs besteht darin, dass der Transformator kleiner ausgelegt werden kann. Hochfrequenztransformatoren (HF) werden häufig als Umschalter bezeichnet. Wenn die Anforderung einer höheren Spannung zum Umschalter hinzugefügt wird, werden die Ströme reduziert, wodurch der Draht in den Spulen kleiner wird, was zu einer weiteren Möglichkeit führt, die Größe des Transformators zu reduzieren, während eine äquivalente Nennleistung beibehalten wird.

Eine Branche, in der HF / HV-Transformatoren zum Einsatz kommen, sind Lackierroboter. Die Farbspritze verwendet eine Kaskadenkondensatorbank, um die Transformatorspannung zu erhöhen und eine Ladung auf die Farbe aufzubringen. Überall dort, wo auf kleinem Raum Hochspannung benötigt wird, können HF / HV-Transformatoren eingesetzt werden. Ähnliche "grüne" Anwendungen haben HF / HV-Transformatoren erfolgreich eingesetzt, um die Sekundärverbrennung von heißem Abgas von Sattelschleppern zu ermöglichen und so die Umweltverschmutzung zu verringern.

In der Praxis gibt es jedoch Grenzen, wenn sowohl Hochfrequenz als auch Hochspannung erforderlich sind. Einige HF / HV-Kombinationen funktionieren nicht. Beispielsweise ist bei 200 kHz ein Eingangs- / Ausgangsverhältnis von 1: 1250 zu hoch und wird nicht transformiert, wie manche es wünschen würden. In einem perfekten Transformator mit einem Verhältnis von 1: 1250 würde der Eingang von 1 Veff einen Ausgang von 1250 Veff ergeben.

Wenn der Eingang jedoch auf 3 Veff erhöht wird, entspricht der Ausgang nicht den erwarteten 3750 Veff. Man könnte vermuten, dass die Kernflussdichte in der Sättigung ist, aber Berechnungen beweisen etwas anderes. Es tritt daher ein anderes Phänomen auf, das mit der Kombination von Hochfrequenzschalten und hohem Windungsverhältnis zusammenhängt. Das Design wird im Bereich von 20 - 30 kHz erfolgreicher sein und mit einer Windungszahl, die zu einer Ausgangsspannung unter 3000 Veff führt. In diesem Bereich wird weiter geforscht, um genau den optimalen Punkt zu definieren, an dem Hochfrequenz und Hochspannung zu einem funktionsfähigen Transformator führen.

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