Autor: Néstor Galera, Field Application Engineer de Eurotronix
Introducción
Los núcleos de ferrita tipo PQ (Power Quality) han ganado protagonismo en aplicaciones de electrónica de potencia que requieren transformadores de aislamiento compactos, eficientes y de fácil integración. Su geometría ha sido optimizada para maximizar la densidad de potencia, facilitar el bobinado automático y reducir las pérdidas por dispersión magnética.
En particular, el modelo PQ34 fabricado por Sunlord destaca como una solución equilibrada para diseñadores que trabajan con topologías de conmutación a alta frecuencia. Gracias a su formato compacto, buena ventilación y elevada área útil de ventana, el PQ34 permite implementar transformadores de entre 1 kW y 3 kW en inversores DC/AC, fuentes conmutadas industriales, cargadores de baterías y convertidores de aislamiento para sistemas de energía distribuida.
Este artículo presenta las características clave del núcleo PQ34 de Sunlord, su comportamiento frente a otras geometrías estándar del mercado, y su integración práctica en diseños donde el espacio, la eficiencia y el cumplimiento normativo son requisitos fundamentales.
Geometría y materiales
El núcleo PQ34 de Sunlord está diseñado para aplicaciones de media potencia, típicamente entre 1 kW y 3 kW, donde se requiere una buena relación entre volumen magnético, área útil de bobinado y eficiencia térmica. Su geometría compacta con perfiles redondeados reduce las pérdidas por dispersión y mejora el rendimiento electromagnético en comparación con otras familias tradicionales como EE, ETD o EC.
A diferencia del núcleo EE, que presenta trayectos magnéticos más largos y una ventana más estrecha, el PQ34 permite bobinados más compactos y mejor aprovechamiento del espacio, lo que se traduce en menores pérdidas por efecto Joule y mejor rendimiento térmico. Frente a la familia ETD, el PQ34 ofrece una forma más cuadrada y simétrica, ideal para aplicaciones donde el espacio disponible es limitado o se requiere encapsulado en resina.
Las dimensiones típicas del PQ34/30 de Sunlord incluyen:
- Área efectiva (Ae): ~102 mm²
- Longitud magnética (le): ~66 mm
- Volumen efectivo (Ve): ~6.7 cm³
- Ventana útil (Aw): entre 120 y 140 mm² según portabobina
El núcleo puede suministrarse con o sin entrehierro, dependiendo de la topología y el tipo de acoplamiento requerido. Sunlord ofrece el PQ34 en diferentes materiales de ferrita compatibles con frecuencias de conmutación típicas de entre 70 kHz y 150 kHz, como:
- 3C94: baja pérdida y buena estabilidad térmica
- N87: material estándar de amplio uso
- 3F3: buena respuesta en aplicaciones más exigentes en frecuencia
La disponibilidad de diferentes materiales y tolerancias permite adaptar el núcleo PQ34 a configuraciones forward, push-pull o full-bridge, con control preciso del punto de saturación, pérdidas en vacío y comportamiento térmico.
Aplicación en transformadores de aislamiento para inversores DC/AC
En los inversores DC/AC con aislamiento galvánico, el transformador es un componente clave que permite desacoplar eléctricamente el lado de entrada y salida, garantizar la seguridad del usuario, y adaptar los niveles de tensión entre ambas etapas. Este tipo de inversores se encuentra en aplicaciones como sistemas fotovoltaicos residenciales, cargadores bidireccionales, UPS industriales o convertidores aislados para redes IT.
El núcleo PQ34 de Sunlord está especialmente bien adaptado a este tipo de transformadores, ya que ofrece un compromiso óptimo entre volumen magnético, sección de ventana útil y facilidad de integración mecánica. Su geometría cuadrada y compacta permite trabajar con topologías forward, push-pull o full-bridge a frecuencias de entre 70 kHz y 150 kHz, reduciendo el tamaño del conjunto magnético sin comprometer el rendimiento.
Las características clave que hacen del PQ34 una opción eficaz en este contexto son:
- Baja fuga magnética, gracias a la simetría de su núcleo y a su trayectoria cerrada.
- Facilidad de bobinado, compatible con hilo redondo, cinta de cobre o hilo plano, lo cual permite optimizar el llenado de ventana y reducir pérdidas por efecto piel.
- Buen comportamiento térmico, especialmente en configuraciones encapsuladas o con disipación pasiva.
- Compatibilidad con requisitos de aislamiento Clase II, respetando las distancias mínimas de seguridad y permitiendo su uso en entornos con doble aislamiento o separación reforzada.
En un diseño típico de inversor aislado de 2.5 kW, por ejemplo, el núcleo PQ34 permite implementar un transformador con
- Relación de transformación adaptada a un bus DC intermedio de 400–500 V
- Aislamiento galvánico de hasta 4 kV
- Bobinado con doble o triple aislamiento según normativa
- Perfil mecánico bajo, ideal para integrar en equipos murales o embebidos
Además, su bajo nivel de dispersión magnética facilita el cumplimiento de normativas EMC, reduciendo la necesidad de apantallamientos externos.
Gracias a estas prestaciones, el núcleo PQ34 de Sunlord permite a los diseñadores cumplir con los objetivos de eficiencia, compacidad y seguridad que exige el mercado actual, especialmente en aplicaciones donde la densidad de potencia y el aislamiento fiable son condiciones críticas.
Compatibilidad con encapsulados y fabricación
El núcleo PQ34 de Sunlord ha sido diseñado pensando en una fabricación eficiente y segura, tanto en procesos manuales como automáticos. Su geometría cuadrada, con esquinas redondeadas y un área útil de bobinado bien proporcionada, facilita el devanado con distintas tecnologías y permite cumplir con los requisitos mecánicos y eléctricos más habituales en equipos industriales y de conversión energética.
El PQ34 es compatible con bobinas estándar (bobbin base horizontal y vertical), y admite:
- Hilo esmaltado convencional
- Cinta de cobre (foil) para reducción de pérdidas por efecto piel
- Hilo plano (litz plano), especialmente útil en frecuencias elevadas o cuando se requiere máxima eficiencia
Además, su factor de forma permite un encapsulado limpio en resina epoxy o poliuretano, mejorando la resistencia mecánica y térmica del conjunto, especialmente en inversores o convertidores que operan en entornos de elevada temperatura o humedad. Gracias a su perfil simétrico, el núcleo también se adapta bien a carcasas estancas o inyecciones plásticas, como las empleadas en inversores murales o microinversores compactos.
Sunlord suministra el PQ34 en variantes como PQ34/28 o PQ34/30, permitiendo al diseñador ajustar el volumen magnético a la potencia requerida sin cambiar de familia ni alterar el footprint base del dispositivo.
Desde el punto de vista de integración en procesos productivos, la familia PQ34:
- Permite alineación sencilla en montaje automatizado
- Es compatible con equipos de soldadura selectiva o wave solder
- Cumple con requisitos de aislamiento creepage/clearance en bobinas multicapa o aisladas
En resumen, el PQ34 de Sunlord es un núcleo que no solo cumple en rendimiento eléctrico, sino que está optimizado para integrarse con facilidad en líneas de fabricación modernas y cumplir con los estándares de calidad y fiabilidad que exigen los sectores energéticos, industrial y de automoción.
Eurotronix, experto en componentes electrónicos desde 1986
El núcleo PQ34 fabricado por Sunlord representa una solución fiable, eficiente y probada para el diseño de transformadores de aislamiento en convertidores de potencia con topologías de alta frecuencia. Su geometría equilibrada, su capacidad para trabajar en potencias de hasta 3 kW y su facilidad de integración lo convierten en una opción especialmente adecuada para inversores DC/AC, cargadores bidireccionales, fuentes industriales aisladas y módulos de conversión fotovoltaica.
Gracias a su compatibilidad con materiales de ferrita de bajas pérdidas, su rendimiento térmico y su adaptación a procesos de bobinado automatizado o encapsulado, el PQ34 permite optimizar el diseño sin comprometer las exigencias normativas de seguridad eléctrica ni las restricciones mecánicas del sistema final.
Eurotronix, como distribuidor oficial de Sunlord, ofrece soporte técnico integral a sus clientes en todas las fases del proyecto: desde la selección del componente magnético más adecuado hasta el soporte y colaboración en el diseño del transformador o convertidor. Gracias a su equipo técnico formado por Field Application Engineers (FAE) y Product Managers especializados, Eurotronix acompaña a ingenierías y fabricantes en el desarrollo de soluciones personalizadas, garantizando la máxima eficiencia, fiabilidad y disponibilidad de los componentes en cada aplicación.
