TA - Per Applicazioni in Alta Frequenza

Utilizzo
Sono utilizzati per rilevare una corrente in alta frequenza, con l’obiettivo di proteggere dalle sovracorrenti gli interruttori elettronici impiegati nei convertitori switching. Sono di norma inseriti nel circuito di alimentazione del primario di un trasformatore in alta frequenza di medio-alta potenza, ma il loro uso si può estendere a misure di correnti alternate in applicazioni nelle quali è importante non tanto la precisione della misura, quanto la prontezza di risposta del sistema.

Caratteristiche
Sono progettati per rilevare correnti alternate con frequenza tipica dell’ordine dei kHz. Collegando una resistenza al secondario del trasformatore, si ottiene un segnale in tensione isolato dalla rete e proporzionale alla corrente primaria. Il segnale può essere dunque condizionato elettronicamente o analizzato via software e utilizzato per la protezione degli interruttori elettronici o per effettuare controlli in corrente.

Questi componenti possono essere realizzati con il rapporto spire più opportuno per l’applicazione di utilizzo, tuttavia la scelta cade di norma sui rapporti di trasformazione più comuni 1:50, 1:100, 1:200, 1:500, 1:1000. All’aumentare del numero di spire la frequenza di lavoro ottimale dei trasformatori si sposta verso le basse frequenze. La frequenza di lavoro minima è limitata dalla capacità del nucleo di trasferire l’impulso di corrente e quindi dall’area di trasferimento secondaria del trasformatore. Poiché la resistenza di carico determina il valore di tensione in uscita dal trasformatore, una volta definito il livello di tensione desiderato, il suo dimensionamento stabilisce il valore di frequenza minima alla quale il circuito di rilevamento funziona senza distorsione di segnale. La frequenza di lavoro massima è invece determinata principalmente da due fattori: le prestazioni del materiale del nucleo e il numero di spire, infatti la capacità che si crea fra spire adiacenti produce come risultato macroscopico una capacità equivalente complessiva, che limita la banda passante del trasformatore.
Dal punto di vista costruttivo, questi trasformatori di corrente sono realizzati su nucleo toroidale o su nucleo ad E.
La versione toroidale è disponibile in diverse taglie, normalmente con foro passante, alcuni modelli tuttavia sono realizzabili anche con spira primaria inserita.
La versione lineare è fornita con spira primaria inserita; essa è particolarmente indicata per le applicazioni in cui, al fine di contenere i costi, sono richiesti componenti semplici, robusti e di facile montaggio su circuito stampato. Costruiti su supporti brevettati, questi trasformatori sono conformi alla normativa IEC 742 per tensioni di lavoro fino a 600 Vrms.
La temperatura di esercizio tipica è da –25 a +85 °C.
Le scatole sono realizzate in materiale UL94-HB o UL94-V0 su richiesta.

La caratterizzazione del trasformatore di corrente per alta frequenza si riferisce alle seguenti grandezze.

  • n rapporto fra la corrente primaria e la corrente secondaria, ovvero numero di spire dell’avvolgimento secondario
  • RS resistenza dell’avvolgimento secondario
  • Ip valore efficace della corrente primaria nominale
  • LS induttanza dell’avvolgimento secondario
  • fn frequenza di lavoro nominale (o range di frequenza ottimale)
  • Vt area di trasferimento secondaria minima riferita alla temperatura di 25°C
  • Uis tensione di lavoro massima
  • Up tensione di isolamento
  • D diametro del foro passante o della spira primaria (nella versione con spira inserita)
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