Os transformadores podem apresentar maior eficiência em frequências mais altas devido à redução das perdas no núcleo e à melhoria das propriedades magnéticas dos materiais do transformador. A melhoria da eficiência em frequências mais altas é atribuída principalmente a dois fatores principais: redução das perdas no núcleo e potencial para transformadores menores e mais leves.
- Perdas de núcleo reduzidas: As perdas de núcleo em transformadores incluem histerese e perdas por correntes parasitas. Em frequências mais altas, as perdas no núcleo diminuem porque os ciclos de magnetização e desmagnetização ocorrem mais rapidamente. Isso resulta em menos tempo para os domínios magnéticos no material do núcleo sofrerem histerese, reduzindo as perdas por histerese. Além disso, as correntes parasitas têm menos tempo para circular dentro do núcleo em frequências mais altas, minimizando ainda mais as perdas por correntes parasitas. Como resultado, as perdas globais do núcleo são menores, contribuindo para uma maior eficiência.
- Tamanho de núcleo menor: Em frequências mais altas, os transformadores podem operar com tamanhos de núcleo menores, ao mesmo tempo em que fornecem a mesma capacidade de transferência de energia. O tamanho menor do núcleo reduz o volume e a massa do transformador, tornando-o mais compacto e leve. Isto é particularmente vantajoso em aplicações onde as restrições de tamanho e peso são críticas, como em dispositivos eletrônicos de alta frequência e equipamentos de comunicação.
É importante observar que embora frequências mais altas possam aumentar a eficiência do transformador, a escolha da frequência envolve compensações. Frequências mais altas podem apresentar desafios relacionados ao aumento dos efeitos de pele e proximidade, o que pode levar a maiores perdas de cobre. Portanto, a seleção de uma frequência ideal depende dos requisitos específicos da aplicação e do equilíbrio entre as perdas no núcleo e as perdas no cobre.
