En esta respuesta se menciona una fuente de alimentación conmutada que utiliza un transformador que funciona en un rango de 10 MHz para reducir el tamaño.
¿Cómo se diseñaría dicho transformador? ¿Seguiría teniendo un diseño simple y antiguo con un núcleo y devanados, solo que más pequeños, o tendría algún diseño alternativo?
El diseño de un transformador a 10 s de MHz no es el problema principal al hacer que una fuente de alimentación conmutada funcione a alta frecuencia de esa manera. Hay muchas ferritas que se pueden usar como material central que no tendrán pérdidas particularmente a esa frecuencia. El mayor problema será minimizar el acoplamiento capacitivo entre el primario y el secundario y entre partes de cada devanado. Esto podría requerir un toroide con cada devanado que no abarque la mitad del toroide, de modo que haya un espacio entre ellos y los extremos de cada devanado estén separados.
El verdadero problema serán las pérdidas de conmutación. Cuando todo el ciclo de conmutación es de solo 100 ns o menos, entonces es significativo un tiempo de transición de conmutación de 10-20 ns. Si el interruptor es un FET, entonces cargar y descargar la puerta 10 M veces por segundo representa una corriente significativa. Las piezas rápidas generalmente cuestan más y requieren más potencia para funcionar. Si bien el inductor se puede hacer muy pequeño, la pérdida de eficiencia a esta frecuencia limitará el tamaño debido a los problemas de disipación de calor.
Parece que vale la pena investigar un diseño resonante. Eso en realidad podría poner una capacitancia parásita en cada devanado del transformador para usarla con cierta inteligencia.
A docenas de megahercios, puede diseñar un transformador plano, utilizando trazas de PCB como devanados.
Los transformadores de RF vienen en muchos tamaños y formas. Para < 1 vatio, observe cómo se fabrican los transformadores de televisión por cable para operar de 5 MHz a 500 MHz, por ejemplo. La dirección del bobinado, el número de vueltas, las propiedades de la ferrita y la configuración de cada uno aislado o no juegan un papel en el rendimiento. La coincidencia de impedancia brinda propiedades aún más especiales de aislamiento direccional o pérdida de retorno, lo cual es útil para señales de dos vías y obtener una muestra pequeña como -20dB o simplemente dividir la señal en dos rutas y transformar el voltaje 2:1. con fuentes de 75 ohm y 150 ohm R internamente.
Estas fotos muestran un transformador similar, hecho en casa con un diferencial de 100 ohmios para conexiones de 50 ohmios como un "acoplador o divisor direccional o transformador de potencia 2:1 con pérdida de 3,5 dB. Esquema del transformador de RF (divisor)
Para obtener más potencia, se consideran diferentes núcleos y tamaños de cables y la geometría depende de la relación de vueltas. El devanado bifilar y trifilar se utiliza para reducir la capacitancia. Docenas de otros métodos son aceptables. Busque asesoramiento en Mini-Circuits Labs. fotos
olin lathrop