Circuitos equivalentes para transformadores de potencia y audio para video y RF (radio frecuencia)
Normalmente en los diseños y análisis donde se utilizan
transformadores, es muy común utilizar las características de éste
como si fuera
transformador ideal
Esto significa que:
- No tiene pérdidas por calor
- No hay caídas de voltaje en los bobinados de los arrollados
- No hay capacitancias debido a los bobinados
- No hay pérdidas por histéresis en el núcleo, etc.
Cuando es necesario tomar en
cuenta estos parámetros se utilizan circuitos equivalentes.
Para
transformadores de potencia o de audio
 Los valores son:
- Rp: es la resistencia del bobinado primario medida directamente con un
multímetro.
- Rs: es la resistencia del bobinado secundario medida directamente con un
multímetro.
En este caso el efecto piel se
puede despreciar (el efecto piel causa que el valor de la resistencia
se incremente dependiendo de las dimensiones del conductor)
Lp y Ls (los bobinados primario y
secundario) se comportan como en un transformador ideal.
Esto significa que:
- Cualquier tensión que haya
en el bobinado primario aparecerá en el secundario modificado en un
factor 1/n.
- Cualquier corriente que haya en el bobinado secundario aparecerá en el
secundario modificada en un factor n.
- Una impedancia a través de Ls se refleja en Lp multiplicada por un
factor igual a 1/n2. (ver transformador ideal)
Donde n: es la
razón de
transformación o razón de vueltas entre los bobinados primario y
secundario
La
resistencia Rh representa las
pérdidas por histéresis en el núcleo. Usualmente es varias veces mayor
en magnitud que la reactancia XLp. (reactancia del bobinado
primario). Dependiendo de su magnitud
se podría despreciar.
Para
transformadores de vídeo y RF
 En este caso el efecto piel no es
despreciable y hace que los valores de Rs y Rp sea mayores que los
valores de medición directa en los bobinados.
Se supone que son transformadores
que no tienen un acoplamiento magnético perfecto debido a que tienen
núcleo de aire o ferrita.
El subíndices k indica
acoplamiento y el subíndice L fugas en las reactancias. Así:
- LP = LPL + LPk
- LS = LSL + LSk
- k = LPk / LP = LSk / LS
Valores de k (índice de
acoplamiento) para transformadores con núcleo de aire:
- k = 0.95 : cuando el arrollamiento de los bobinados están juntos (dos
cables arrollados juntos)
- k = 0.90: cuando el arrollamiento primario está sobre el secundario
- k = 0.35: cuando los arrollamiento están uno después del otro y su
longitud es igual a la mitad del diámetro
- k = 0.10: cuando los arrollamiento están uno después del otro y su
longitud es igual a 2 diámetros
CP y CS
representan las capacitancias de los arrollamientos que van de 0.01 a
0.02 pF por vuelta.
Enlaces relacionados
- Autotransformador
- Transformador ideal
- Corriente alterna
- Electromagnetismo
- Fuente de alimentación
- Bobina
- Embobinado y reparación de transformadores
- Utilización del transformador de potencia
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