• Author / Uploaded
• Rudy Angel LogRa

Citation preview

TRANSFORMADOR TOROIDAL Cuando Faraday experimento con los campos magnéticos nunca pensó que daría los primero pasos para la invención de una maquina eléctrica tan importante en nuestras vida, ya que, lo encontramos en la mayoría de los elementos eléctrico y electrónicos que usamos en nuestra vida cotidiana. Una máquina eléctrica que permite aumentar o disminuir el voltaje o tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, es igual a la que se obtiene a la salida esto es el transformador. Un transformador es una máquina eléctrica que permite aumentar o disminuir el voltaje o tensión en un circuito eléctrico de AC, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, o sea, sin pérdidas, es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc. Existen todo tipo de transformadores ya sea por su diseño, clase, devanados o fabricación. Un transformador laminado(EI), consiste en un par de bobinas enrolladas alrededor de núcleos individuales, colocadas juntas y selladas dentro de un envolvente. Un transformador toroidal, por otro lado, tiene un solo núcleo toroidal ferromagnético alrededor del cual se enrollan las bobinas primarias y secundarias. No importa si los cables se tocan, y con frecuencia se colocan uno encima del otro, pero es recomendable evitar sobreponer los cables para un funcionamiento óptimo. Los transformadores toroidales tienen una propiedad conocida como auto-inductancia, esto es un tipo de resistencia. El toroidal resiste o lucha contra los cambios que se generen en su propia corriente, ya sea para hacerla más grande o más pequeña. La fuerza de la autoinductancia depende del número de bobinas del toroidal y de la corriente AC que reciba. Lo que hace más eficientes a los Transformadores Toroides es el hecho de que el flujo magnético que atraviesa al núcleo de Hierro-Silicio, siempre gira en la dirección de su circunferencia. Es decir en el mismo sentido de su laminación. Esto se debe al hecho de que el núcleo es una banda o lámina muy larga enrollada en espiral. Cálculo del calibre y cantidad del alambre para un transformador Ahora debemos saber que calibre de alambre usaremos y la cantidad de alambre que se requiere. El calibre del alambre del devanado primario se calcula dividiendo la potencia del aparato que vamos a alimentar; en este caso un amplificador de 1200W, dividido en el voltaje de la red pública. En el Perú la red pública entrega un voltaje de 220V entonces será: 1200 / 220 = 5.4 amperios. Ahora debemos consultar una Tabla AWG que tiene las equivalencias de los calibres y amperios. En nuestro caso 5.4 amperios equivalen a un calibre de 15-16. Pero como es un transformador toroidal, recordemos que tienen una mejor eficiencia y podemos usar un calibre

por debajo sin temor a que se recaliente. Así que usaremos calibre 17 para el devanado primario. El devanado secundario se calcula según el tipo y la cantidad de transistores que lleve el amplificador. Por ejemplo, si usamos los transistores de potencia 2SC5200, estos consumen 1.3 amperios. En este caso haremos dos devanados secundarios; uno para cada canal mono del amplificador, con 12 transistores. 12T * 1.3 Amp = 15.6 amperios. El calibre de alambre que soporta por encima de 15.6 amperios es el calibre 11, que soporta 16.6 amperios. Pero teniendo en cuenta lo que dijimos anteriormente de usar un calibre por debajo, usaremos un alambre calibre 12, según la Tabla AWG, que soporta 13.5 amperios. La corriente alterna que pasa a través de la bobina primaria energiza el núcleo, que a su vez energiza la bobina secundaria. Los campos toroidales son más compactos que los campos en un transformador laminado, por lo que hay menos energía magnética para interferir con los componentes sensibles del circuito. Cuando se usan en equipos de audio, los transformadores toroidales producen menos zumbido y distorsión que los laminados y son los preferidos por los fabricantes.

Las diferentes ventajas que tiene usar un transformador toroidal son… Debido a que un inductor toroidal es más eficiente, los fabricantes pueden hacer que los transformadores toroidales sean más pequeños y livianos que los ei. Esto es importante para los fabricantes de equipos electrónicos y de audio, ya que el transformador suele ser el componente más grande en la mayoría de los circuitos. Su mayor eficiencia crea otra ventaja para el transformador toroidal. Funciona a temperaturas más bajas que un transformador ei, lo que reduce la necesidad de ventiladores y otras estrategias de enfriamiento en equipos sensibles. Los toroides tienen algunas desventajas más que los solenoides regulares. Son más difíciles de bobinar y también de sintonizar. Sin embargo, son más eficientes en la producción de inductancias necesarias. Para la misma inductancia que un solenoide regular, un toroide requiere menos vueltas, y puede hacerse más pequeño en tamaño. Otra ventaja es que, dado que el campo magnético está confinado en el interior, los toroides y transformadores toroidales se pueden colocar cerca de otros componentes electrónicos sin preocupación acerca de las interacciones inductivas no deseadas. La temperatura de trabajo de los transformadores toroidales varía, en función del porcentaje de carga utilizado. En régimen de trabajo permanente pueden aumentar entre 55ºC y 60ºC, sobre la temperatura ambiente, aunque la temperatura externa del transformador no supera incrementos de 45ºC. Los toroides se utilizan en las telecomunicaciónes, dispositivos médicos, instrumentos musicales, amplificadores, balastos y más.