Transformador
O transformador é um
dispositivo electromagnético constituído por duas bobinas
acopladas através de um núcleo magnético de elevada
permeabilidade magnética. O princípio de funcionamento do
transformador baseia-se no fenómeno da indução electromagnética,
e em particular da indução electromagnética mútua entre bobinas.
A principal função de um transformador é elevar ou reduzir as
amplitudes da tensão ou da corrente entre as bobinas do primário
e do secundário. O transformador caracteriza-se pela relação de
transformação de tensão entre o primário e o secundário, rT=N2/N1.
Os transformadores são
utilizados numa gama muito variada de aplicações de
processamento de informação e de energia eléctrica.
Salientam-se, entre outras, a elevação e a redução da tensão e
do número de fases em redes de transporte e distribuição de
energia eléctrica, a redução da tensão ou da corrente em
instrumentos de medida, a adaptação de impedâncias em
amplificadores sintonizados em aplicações de radiofrequência e
frequência intermédia, a adaptação de resistências em aplicações
áudio, ou simplesmente o isolamento galvânico entre partes de um
mesmo circuito eléctrico.
Para além de
outros, é possível identificar os seguintes tipos de
transformadores: auto-transformadores, transformadores com
múltiplos enrolamentos no secundário, transformadores com ponto
médio, transformadores de medida ou de protecção,
transformadores de sinal e transformadores de potência.
Existem diversos
sensores que exploram o fenómeno da indução mútua entre bobinas,
ou electromagnética. Estes transdutores são designados relutivos
e electromagnéticos, e são utilizados na medição de grandezas
não-eléctricas, tais como deslocamento, velocidade, aceleração,
binário, força, pressão, etc.
O funcionamento
dos transformadores é explicado através das Leis de Faraday, que
nos diz que quando um circuito sofre uma corrente variável
produz um campo magnético, e quando um circuito é sujeito a um
campo magnético variável é gerada uma corrente eléctrica.
Tipos de transformadores
Transformador de alimentação:
O transformador de alimentação
convencional é usado na conversão da tensão da rede para a
tensão de funcionamento dos circuitos electrónicos. O rendimento
é muito elevado, pois funciona com frequências muito baixas, é
feito normalmente com chapas de aço no núcleo, possuindo algumas
vezes blindagens metálicas para evitar interferências e
blindagens de resina para evitar vibrações mecânicas.
Transformador de áudio:
Usado em aparelhos de áudio
com válvula e em algumas configurações com transístores, no
acoplamento entre etapas amplificadoras e na saída para os
altifalantes (altifalantes). Geralmente é semelhante ao
transformador de alimentação na sua forma pode usar núcleo de
aço ou ferrito. A resposta dentro da gama de de frequências de
áudio, 20 a 20000 Hz, não é perfeitamente linear, mesmo usando
materiais de alta qualidade no núcleo, esta variação de
eficiência ao longo da faixa de áudio limita o seu uso.
Transformador de corrente:
É usado sobretudo para
efectuar medições, em cabines e painéis de controle de máquinas
e motores. Consiste num anel circular ou quadrado, com núcleo de
chapas de aço e enrolamento com poucas espiras, que se instala
passando o cabo dentro do furo, este actua como o primário. A
corrente é medida por um amperímetro ligado ao secundário.
Transformador de RF:
Os circuitos de
radiofrequência (RF, acima de 30kHz), usam transformadores no
acoplamento entre etapas dos circuitos de rádio e TV. Sua
potência em geral é baixa, e os enrolamentos têm poucas espiras,
utilizando sobretudo núcleo de ferrito. Costumam ter blindagem
de alumínio, para dispersar interferências no circuito onde
estão inseridos e nos equipamentos circundantes.
Transformadores de pulso:
São usados para acoplamento e
separação entre circuitos, isolando o circuito de controle, de
baixa tensão e potência. Têm geralmente núcleo de ferrite e
invólucro plástico. |
