I cavi Litz sono studiati per essere utilizzati nelle applicazioni in alta frequenza. Ma quali sono i loro vantaggi?
Le applicazioni in alta frequenza sono sempre più diffuse nel mondo dell’elettronica di potenza, il loro utilizzo consente di ridurre fortemente gli ingombri dimensionali. I cavi Litz (o Litz wire) adempiono perfettamente a questo scopo. Sono costituiti da moltissimi trefoli di fili sottili smaltati, che vengono attorcigliati e intrecciati tra di loro.
L’intreccio di centinaia o migliaia di conduttori elementari isolati tra loro, consente di eliminare l’effetto pelle e di lavorare egregiamente fino a frequenze di 1 MHz.
Cos’è l’effetto pelle?
L’effetto pelle (in inglese skin effect) è un fenomeno proprio della corrente elettrica alternata, questa tende a distribuirsi più sulla superficie del conduttore che al suo interno.
Lo spessore, a partire dalla superficie, in cui scorre la maggior parte della corrente si chiama spessore di penetrazione, identificato dalla lettere greca δ.
Lo spessore di penetrazione si esprime con la relazione:
dove ω = 2πf.
Come si nota il valore di δ è direttamente proporzionale alla resistività del materiale ρ, ma soprattutto inversamente proporzionale alla frequenza f. Questo significa che all’aumentare della frequenza, lo spessore di penetrazione diminuisce, quindi la corrente scorrerà in un tratto sempre più piccolo di sezione.
Una parte del conduttore non viene quindi impiegata, il che conduce inevitabilmente ad un aumento di resistenza R (seconda legge di Ohm) e ad un corrispettivo aumento delle perdite elettriche.
Il concetto che sta alla base del cavo Litz è molto semplice: costituire un insieme di trefoli in cui le unità fondamentali sono fili smaltati con diametro inferiore all’effetto pelle, in questo modo il Litz wire non soffrirà di questo fenomeno e le perdite in alta frequenza saranno notevolmente ridotte.
Quali sono le proposte di De Angeli Prodotti?
Ormai il reparto è operativo da due anni abbondanti e la capacità produttiva sta aumentando sempre di più. Le configurazioni più tipiche consentono l’utilizzo di fili singoli in rame con diametro maggiore di 0.1mm, smaltati in Solvest o Thervest, che portano alla costituzione di un cavo Litz nastrato in molteplici modi! Alcuni esempi di rivestimenti nastrati: Nomex, Polyimide, Poliestere, Mica-Glass.
La continua ricerca dell’innovazione ci ha spinto a risultati eccezionali nel giro di pochi anni. Cavi con più di 10.000 fili singoli, un forte aumento del fill factor e dei grandi traguardi anche nel campo del Litz wire sagomato!
Quali sono le possibili applicazioni dei cavi Litz?
Esiste una grande varietà di applicazioni dei cavi Litz:
- Colonnine di ricarica
- Trasformatori in alta frequenza
- Inverter per pannelli fotovoltaici
- Motori sincroni/asincroni per auto elettriche o ibride
E molte altre!
