ITMI20121383A1

ITMI20121383A1 - Trasformatore risonante integrato.

Info

Publication number: ITMI20121383A1
Application number: IT001383A
Authority: IT
Inventors: Sergio Ferrarini
Original assignee: Sergio Ferrarini
Priority date: 2012-08-03
Filing date: 2012-08-03
Publication date: 2014-02-04

Description

"TRASFORMATORE RISONANTE INTEGRATO"

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto un trasformatore risonante integrato.

L'oggetto della presente invenzione Ã ̈ un nuovo componente elettronico.

Vengono di seguito elencate alcune definizioni utili, per una migliore spiegazione sulle caratteristiche fisiche ed elettriche del nuovo componente.

R = Resistore elettrico (unitÃ di misura OHM)

Ri = inizio avvolgimento

Rf = fine avvolgimento

L = Induttore elettrico (unitÃ di misura HENRY)

Li - inizio avvolgimento

Lf = fine avvolgimento

C = Capacitore elettrico (unitÃ di misura FARAD)

Ci = armatura interna

Cf = armatura esterna

T = Trasformatore elettrico (costituito da due avvolgimenti, Lp e Ls, avvolti in aria o nucleo magnetico)

N = Nucleo Magnetico

La combinazione connettiva dei componenti sopra citati, in serie e parallelo, permette di realizzare vari circuiti elettronici in grado di assolvere a varie funzioni, quali filtri, soppressori, convertitori, livellatori, attenuatori, ecc.

La connessione elettrica tra ogni coppia di componenti comporta inevitabilmente una giunzione fisica esterna che puÃ² essere effettuata mediante l'adozione di un morsetto o di una saldatura tra due piazzole del circuito stampato.

Consideriamo ad esempio i seguenti tre componenti elettrici:

Resistore R, Induttore L e capacitore C, nella loro classica rappresentazione simbolica, sono rappresentati in figura 9.

Considerando per semplicitÃ due soli componenti, L e C, la loro rappresentazione Ã ̈ illustrata in figura 10.

La connessione elettrica nella configurazione "SERIE" necessita di una giunzione fisica esterna G, tra Lf e Ci, come qui di seguito illustrato .

Compito del presente trovato Ã ̈ quello di integrare in un u- j nico assemblato i due componenti L e C, eliminando fisicamente la connessione di giunzione "G".

La giunzione G diventa un punto virtuale adimensionale re alizzato intrinsecamente per effetto della particolare struttura del nuovo componente, come illustrato in figura 1 1 .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'oggetto del presente trovato risulteranno maggiormente evidenziati attraverso un esame della descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, del trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui:

la figura 1 Ã ̈ una vista schematica della lamina maggiore; la figura 2 Ã ̈ una vista schematica del dielettrico;

la figura 3 Ã ̈ una vista schematica della lamina minore;

la figura 4 illustra schematicamente la prima fase di realiz zazione costituita dall'accoppiamento delle lamine;

la figura 5 illustra schematicamente la seconda fase di rea -lizzazione costituita dall'inizio di avvolgimento della lamina L>; la figura 6 illustra schematicamente la terza fase di realizzazione costituita dall'avvolgimento finale della lamina L> e L<;

la figura 7 illustra schematicamente la quarta fase di realizzazione, opzionale, costituita dall'avvolgimento antinduttivo del capacitore;

la figura 8 illustra un esempio realizzativo di avvolgimento utilizzante solo due lamine L< .

Con particolare riferimento ai simboli numerici delle suddette figure, la costruzione del componente integrato, costituito nel caso piÃ¹ elementare, da un induttore L ed un Capacitore C in serie tra loro, comprende una lamina maggiore L>, costituita da una lamina di materiale elettricamente conduttivo ottenuto per trafila, deposito chimico su dielettrico, deposito galvanico su dielettrico, implantazione ionica su dielettrico.

Una lamina minore L< Ã ̈ costituita da una lamina di materiale elettricamente conduttivo ottenuto per trafila, deposito chimico su dielettrico, deposito galvanico su dielettrico, implantazione ionica su dielettrico.

Un dielettrico, in due strati, D Ã ̈ costituito da materiale isolante di qualsiasi natura.

Un nucleo magnetico B, opzionale, Ã ̈ costituito da un materiale ferromagnetico.

La figura 4 mostra schematicamente la prima fase di accoppiamento delle lamine.

Il semplice accoppiamento delle lamine crea:

il Resistore R (valore trascurabile);

il Capacitore C, per effetto delle due armature, il cui valore capacitivo dipende proporzionalmente dalla superficie delle due armature conduttive (L< e la sua proiezione su L>) ed inversamente allo spessore del dielettrico isolante D.

La figura 5 illustra la seconda fase di inizio avvolgimento della lamina L> .

L'avvolgimento della Lamina L>, con interposta la lamina isolante D, aggiunge al Resistore R un Induttore L (la resistenza rappresenta un aspetto parassita ineliminabile ma trascurabile).

Il valore dell'induttanza Ã ̈ proporzionale al numero di spire ed aH'induzione del nucleo magnetico E sul quale Ã ̈ avvolta.

Ãˆ importante notare che l'avvolgimento puÃ² essere realizzato anche in aria senza alcun nucleo magnetico, il quale Ã ̈ utilizzabile a seconda delle applicazioni e delle frequenze di lavoro.

La figura 6 illustra la terza fase di avvolgimento finale della lamina L> e L< .

Gli estremi del nuovo componente sono Li/Ri e Cf ed il ponte-giunzione G del dispositivo della tecnica nota risulta fisicamente inesistente.

Ãˆ importante notare che il fatto che il Capacitore sia avvolto all'Induttore crea una induttanza spuria che puÃ² essere eliminata effettuando l'avvolgimento del capacitore in modo antinduttivo.

La figura 7 illustra la quarta fase, opzionale, di avvolgimento antinduttivo del capacitore, la quale prevede l'eventuale avvolgimento di lamine secondarie o fili.

L'avvolgimento supplementare di una o piÃ¹ lamine/fili secondari serve per realizzare un accoppiamento alla lamina L> , la quale sino ad ora Ã ̈ stata preposta solo alla creazione dell'induttore L.

Tale accoppiamento crea un ulteriore componente cioÃ ̈ un Trasformatore risonante integrato.

Il trasformatore risonante integrato, oggetto della presente invenzione, puÃ² essere illustrato con la simbologia elettrica rappresentata in figura 12.

NeN'avvolgimento secondario circola una corrente proporzionale a quella del primario, secondo il rapporto spire tra primario e secondario.

L'effetto risonante Ã ̈ determinato dalla combinazione deH'avvolgimento primario o induttore L con il capacitore C.

La figura 8 illustra un'ulteriore forma realizzativa dell'avvolgimento, utilizzante solo due lamine L<, ed in grado di realizzare un circuito risonante dove la capacitÃ Ã ̈ quella proporzionale alla superficie delle due armature, mentre l'induttanza Ã ̈ quella parassita legata aN'avvolgimento delle stesse, con o senza nucleo magnetico e con o senza avvolgimenti secondari di qualsiasi forma.

Si Ã ̈ in pratica constatato che il trovato raggiunge il compito e gli scopi prefissati.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Trasformatore risonante integrato, caratterizzato dal fatto di comprendere una lamina maggiore, costituita da una lamina di materiale elettricamente conduttivo, una lamina minore, costituita da una lamina di materiale elettricamente conduttivo, ed un dielettrico, in due strati, avvolti uno sull'altro almeno parzialmente.
2. Trasformatore risonante integrato, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto di comprendere un nucleo magnetico, costituito da un materiale ferromagnetico.
3. Trasformatore risonante integrato, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto di comprendere una integrazione di una coppia di componenti R e L, in un unico componente, con eliminazione della giunzione G, comunque cambiando l'ordine di inizio e fine degli avvolgimenti, anche nella modalitÃ antinduttiva.
4. Trasformatore risonante integrato, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto di comprendere una integrazione di una coppia di componenti R e C in un unico componente, con eliminazione della giunzione G, comunque cambiando l'ordine di inizio e fine degli avvolgimenti, anche nella modalitÃ antinduttiva
5. Trasformatore risonante integrato, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto di comprendere l'integrazione di una coppia di componenti L e C in un unico componente con eliminazione della giunzione G comunque cambiando l'ordine di inizio e di fine degli avvolgimenti, anche nella modalitÃ antinduttiva.
6. Trasformatore risonante integrato, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto di comprendere l'integrazione di una terna di componenti R, L e C in un unico componente con eliminazione della giunzione G, comunque cambiando l'ordine di inizio e fine degli avvolgimenti o l'ordine di connessione dei componenti, anche nella modalitÃ antinduttiva.
7. Trasformatore risonante integrato, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto di comprendere una integrazione di un insieme di componenti R, L e C in un unico componente con eliminazione della giunzione G, comunque cambiando l'ordine di inizio e di fine degli avvolgimenti, l'ordine di connessione dei componenti, anche nella modalitÃ antinduttiva, ed il loro accoppiamento con altri avvolgimenti sia in lamina sia a filo conduttore elettricamente, senza limitazione numerica.
8. Trasformatore risonante integrato, secondo una o piÃ¹ rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che gli avvolgimenti secondari sono realizzabili secondo un ordine a piacere, sia all'interno vicino al nucleo magnetico sia nella parte periferica esterna.
9. Trasformatore risonante integrato, secondo una o piÃ¹ rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il dielettrico Ã ̈ di qualsiasi materiale, forma e spessore.