Calculadora de Transformadores: Potência Elétrica e Arquitetura IA LLM
Calcule parâmetros de transformadores elétricos (relação de espiras, tensões de linha e fase, dimensionamento em kVA, bitola AWG, ligações trifásicas Dyn11 ou Zigzag, perdas no núcleo e correntes de curto-circuito) ou compute especificacoes de transformadores de inteligência artificial (contagem de parâmetros densos, MoE e MLA, pegadas de VRAM em FP16, INT4 e NVFP4, memória de cache KV, estados de treino e requisitos de placas gráficas).
Bancada de Engenharia de Transformadores
Suite de engenharia unificada para transformadores eletricos fisicos e arquiteturas de redes neuronais de inteligencia artificial.
Laboratorio de Projeto Magnetico e Enrolamentos
Dimensione transformadores monofasicos e trifasicos com calculo de nucleo, relacoes de espiras, bitola AWG e correntes de curto-circuito.
Sobre Calculadora de Transformadores: Potência Elétrica e Arquitetura IA LLM
Os transformadores representam dois pilares fundamentais da tecnologia moderna: maquinas eletromagneticas que transportam energia eletrica em redes de distribuicao e arquiteturas de aprendizagem profunda que sustentam a inteligencia artificial contemporanea. Esta ferramenta une ambas as especialidades numa bancada de engenharia multifuncional.
Na engenharia eletrica, transformadores fisicos transmitem energia alternada entre circuitos por meio de inducao eletromagnetica. O dimensionamento de transformadores de distribuicao exige o equilibrio entre saturacao do nucleo magnetico, densidade de corrente admissivel, aquecimento dos condutores e correntes de curto-circuito.
Na inteligencia artificial, modelos baseados em transformadores processam dados sequenciais atraves de mecanismos de autoatencao. Estimar a pegada de VRAM de acordo com o formato de quantizacao, dimensionar o crescimento do cache chave-valor (KV) e analisar restricoes de largura de banda evita erros de falta de memoria.
Para complementar a analise tecnica, combine este projeto eletrico com a nossa calculadora de custo de eletricidade e examine o enderecamento de rede com a calculadora de sub-redes.
Guia prático de utilização passo a passo
- Selecione a sua area no comutador superior: Laboratorio de Transformadores Eletricos ou Motor de Arquitetura IA / LLM.
- Para transformadores fisicos, escolha uma predefinicao como 25 kVA Residencial ou 75 kVA Dyn11, ou insira valores personalizados de tensao.
- Ajuste frequencia, densidade de corrente e inducao de pico para analisar espiras por volt, numero de espiras e bitola AWG dos condutores.
- Verifique a corrente de curto-circuito e as perdas no cobre corrigidas por temperatura a limites padrao de 75 deg C ou 115 deg C.
- Para aprendizagem profunda, selecione modelos como LLaMA 3 8B, LLaMA 3 70B, Mixtral 8x7B ou DeepSeek-V3 671B.
- Altere o comprimento de contexto, tamanho de lote e precisao desde FP16 ate ao formato nativo NVFP4 ou GGUF de 4 bits.
- Analise a barra de alocacao de memoria e a tabela de compatibilidade para certificar se o modelo cabe em GPUs de consumo ou servidores.
- Copie o resumo tecnico de engenharia ou descarregue relatorios de calculo estruturados em ficheiros CSV e JSON.
Especificações de engenharia e detalhes de execução
Formula de relacao de espiras ideal: Tensao de Fase Primaria / Tensao de Fase Secundaria = Espiras Primarias / Espiras Secundarias.
Formula de potencia aparente trifasica: S = raiz(3) * Tensao de Linha * Corrente de Linha / 1000 (kVA).
Equacao da forca eletromotriz no nucleo: E = 4.44 * Frequencia * Espiras * Bmax * Area do Nucleo.
Espiras por volt (TPV): 10000 / (4.44288 * Frequencia * Bmax * Area do Nucleo em centimetros quadrados).
Correcao termica da resistencia do cobre: R(T2) = R(T1) * ((234.5 + T2) / (234.5 + T1)).
Corrente de curto-circuito simetrica prospectiva: Corrente a Plena Carga / (Impedancia Percentual / 100).
Parametros de atencao padrao por camada: Dimensao Oculta ao quadrado * (2 + 2 * (Cabecas KV / Cabecas Consulta)).
Formula de atencao latente multi-cabeca (MLA) comprime tensores de Chave e Valor num vetor latente compacto (dc = 512).
Formula de memoria para cache KV: Camadas * Tamanho de Lote * Comprimento de Contexto * Elementos por Token * Bytes por Escalar.
Limite roofline de geracao em hardware: Velocidade teorica = Largura de Banda de Memoria (GB/s) / VRAM de Pesos (GB).
Privacidade de dados e isolamento em memória
Todos os calculos sao processados localmente no seu navegador atraves de JavaScript client-side.
Nenhuma especificacao tecnica de bobinagem, tensao eletrica ou arquitetura de redes neurais e enviada para servidores externos.
Casos de uso comuns em produção
- Engenheiros eletrotécnicos que dimensionam transformadores de distribuicao, validam ligacoes vetoriais e calculam correntes de curto-circuito.
- Projetistas de fontes comutadas que determinam espiras por volt, geometria do nucleo e efeito pelicular para conversores flyback.
- Especialistas de machine learning que planeiam a memoria VRAM em servidores de GPU, limites de contexto e formatos de quantizacao.
- Engenheiros de infraestrutura que avaliam limites de tokens por segundo em aceleradores Blackwell B200, H100 e RTX 4090.
Casos extremos e limites operacionais
- Saturacao magnetica em frequencias elevadas: O uso de aco silicio acima de 1 kHz gera perdas severas por correntes parasitas; circuitos de comutacao requerem ferrite.
- Efeito pelicular em condutores: Quando o diametro do fio excede o dobro da profundidade pelicular, a corrente aglomera-se na superficie, exigindo fios Litz.
- Escalonamento de memoria em contextos longos: Caches de atencao convencional expandem-se proporcionalmente ao contexto; a atencao latente MLA comprime essa memoria em ate 56 vezes.
Perguntas Frequentes
Qual e a diferenca entre relacao de tensoes e relacao de espiras em transformadores trifasicos?
Em transformadores monofasicos, a relacao de tensoes nos terminais coincide com a relacao de espiras dos enrolamentos. Em transformadores trifasicos, a relacao entre tensoes de linha varia conforme a ligacao em Triangulo ou Estrela. Por exemplo, um transformador 480V Triangulo para 208V Estrela apresenta relacao de linha de 2.31, mas relacao fisica de espiras de 4.0 porque o enrolamento de fase secundario recebe 120V.
Como a atencao latente multi-cabeca (MLA) reduz o VRAM do cache KV em LLMs?
A atencao tradicional armazena tensores completos de chaves e valores para cada camada e token. A atencao latente multi-cabeca comprime chaves e valores num unico vetor latente de dimensao reduzida e numa chave posicional desacoplada. Durante a geracao, chaves e valores sao descompactados em tempo real, reduzindo a memoria em ate 56 vezes em relacao a atencao padrao.
Como calcular os kVA de um transformador a partir da tensao de linha e corrente?
Para transformadores monofasicos, multiplique a tensao pela corrente e divida por 1.000. Para transformadores trifasicos, multiplique a tensao de linha pela corrente de linha, multiplique pela raiz quadrada de tres (1.732) e divida por 1.000. Por exemplo, um circuito trifasico de 480V com 90 amperes consome aproximadamente 75 kVA de potencia aparente.
Qual e a diferenca entre parametros totais e parametros ativos em modelos MoE?
Os parametros totais representam todos os pesos da rede neural, que precisam de ser carregados na memoria da GPU. Os parametros ativos representam o subconjunto de pesos executados para um determinado token. No DeepSeek-V3, o modelo contem 671 milhoes de parametros no VRAM, mas ativa somente 37 milhoes por token, obtendo a velocidade de uma rede substancialmente menor.
Como a temperatura afeta a resistencia e as perdas no cobre do transformador?
A resistencia do cobre cresce cerca de 0.393 por cento por grau Celsius. Operar um transformador a 75 deg C eleva a resistencia do enrolamento em 21.6 por cento em comparacao com 20 deg C de ambiente. A 115 deg C, a resistencia sobe 37.3 por cento, aumentando diretamente as perdas por efeito Joule.
Quanto VRAM necessita um LLM de 70B parametros em FP16, INT4 e NVFP4?
Em precisao de 16 bits (FP16), um modelo de 70 mil milhoes de parametros requer aproximadamente 131 GB de VRAM apenas para pesos. A quantizacao de 4 bits (INT4) diminui esta ocupacao para cerca de 36 GB. O formato nativo NVIDIA Blackwell NVFP4 consome perto de 37 GB, viabilizando a execucao em duas GPUs de 24 GB.
O que e a impedancia percentual (%Z) e como determina a corrente de curto-circuito?
A impedancia percentual e a porcentagem de tensao primaria nominal necessaria para circular a corrente nominal com o secundario em curto-circuito. Dividindo a corrente nominal pelo valor decimal da impedancia obtem-se a corrente simetrica de curto-circuito. Um transformador de 75 kVA com 4.5% de impedancia e 208 A nominais pode gerar 4.626 A em falha.
Por que altas frequencias em fontes chaveadas exigem nucleos de ferrite e fio Litz?
A frequencias superiores a 20 kHz, laminas de aco silicio sofrem perdas elevadas por histerese e correntes parasitas, provocando falha termica. Os materiais de ferrite apresentam alta resistividade eletrica limitando o aquecimento do nucleo. Simultaneamente, o efeito pelicular concentra a corrente na periferia do fio, exigindo condutores Litz multifilares.
Como se calculam os FLOPs de treino usando a lei de escala de Chinchilla?
A propagacao para a frente consome duas operacoes de ponto flutuante por parametro e token. A propagacao para tras requer quatro operacoes adicionais, somando seis FLOPs por parametro por token. Segundo as estimativas de Chinchilla, treinar um modelo de 8 mil milhoes de parametros em 15 trilhoes de tokens consome perto de 723 ZettaFLOPs de computacao.