EO_445

COMponents

MAGNETICS

- ELETTRONICA OGGI 445 - MAGGIO 2015

Componenti magnetici:

alcune considerazioni di base

ebbene l’elettronica sia sempre più pervasiva, la mag-

gior parte degli utenti conosce solo alcuni tipi di com-

ponente. Del resto, anche se si effettua una ricerca

su Internet, i dispositivi più “gettonati” sono semiconduttori,

microprocessori e transistor: poco o nulla viene segnalato

suoi componenti magnetici che sono invece essenziali per

il funzionamento dei dispositivi elet-

tronici.

In realtà, per la progettazione e re-

alizzazione di questi componenti è

necessario possedere un notevo-

le know-how e adottare tecnologie

avanzate.

Generalmente i componenti magne-

tici possono essere suddivisi in 5 ca-

tegorie principali: bassa/medio-alta/

alta frequenza, isolati/non isolati.

Per poter soddisfare specifici para-

metri elettrici e fisici, sono spesso

necessarie delle configurazioni per-

sonalizzate. Per i progettisti di tras-

formatori, il target da raggiungere

è l’ottimizzazione dell’efficienza dei

materiali impiegati nel rispetto dei

parametri imposti e in conformità con le normative vigenti.

La principale fonte di innovazione sta nella ricerca e svilup-

po di materiale alternativo, capace di ridurre i costi del pro-

getto e di prevenire eventuali disturbi nella parte passiva e

attiva del componente.

Principali caratteristiche dei componenti magnetici

Nel settore elettronico, per bassa frequenza si considera ge-

neralmente una frequenza di 50 o 500 Hz collegata a un in-

gresso di rete monofase di 220-240V AC (in Europa) o 115V

AC nella regione America. Le applicazioni includono filtrag-

gio di linee, azionamenti di motori, storage, gruppi di continu-

ità (UPS), pompaggio, sistemi di trasporto, componenti HVAC,

alimentatori lineari e contatori elettrici di utenze.

L’impiego di magneti ad alta frequenza si è diffuso con l’in-

troduzione degli alimentatori switching ad alta efficienza

(SMPS). Le frequenze iniziali erano di circa 16 kHz (16.000 Hz),

appena al di sopra del limite della percezione dell’orecchio

umano, ma attualmente raggiungono

frequenze di milioni di Hertz (MHz).

Questa tipologia di alimentatori si

utilizza soprattutto del campo delle

basse potenze, per la ricarica dei di-

spositivi mobili e per modulare la re-

golazione e la protezione di LED, TV,

computer, apparecchiature di comu-

nicazione e auto elettriche.

I magneti non isolati consistono ne-

gli autotrasformatori di regolazione

e negli induttori impiegati per ri-

durre disturbi acustici, come filtri

di correnti armoniche, per la com-

pensazione e il rifasamento dell’e-

nergia. Gli elementi isolati, come i

trasformator vengono utilizzati per

incrementare o ridurre le tensioni

AC e in alcuni casi, usati come veri e propri raddrizzatori. Un

trasformatore riduttore (step down), ad esempio, consente di

ridurre una tensione in ingresso di 400V AC (415V AC nel

Regno Unito) a 230V AC.

Laddove è possibile un contatto dell’uomo con la sorgente

elettrica, ad esempio con l’alimentatore di un laptop, si uti-

lizzano trasformatori isolati in classe I, onde evitare scosse

elettriche (la classe II, viene considerata prevalentemente

nelle applicazioni outdoor, non è presente la messa a terra

e il trasformatore è inglobato in resina epossidica). Isolare

significa separare galvanicamente, la circuiteria di rete (pri-

maria) da quella a valle del secondario del trasformatore.

Ruggero Ravazzinni

Head of Wound Components

Components Bureau

Essenziali per il funzionamento dei dispositivi

elettronici, i componenti magnetici

richiedono un know di prim’ordine per la loro

progettazione e realizzazione

Fig. 1 – Trasformatore flyback della linea Precision di

Components Bureau