El pequeño transformadores utilizados en aparatos eléctricos comerciales como TV, computadoras, sistemas de audio pueden ser construidos a partir de dos formas de núcleo diferentes: EI o forma cuadrada y la forma toroidal. En el pasado, la forma de núcleo EI era más popular. Hoy en día, debido a sus importantes ventajas, el transformadores toroidales se convierten en una gran mayoría en las aplicaciones donde se requiere una menor potencia.
Antes de ensamblar, el núcleo de la EI tiene una forma como la letra E y la I. El bobinado se hace alrededor de la pierna central. Las dos patas exteriores hacen un camino adicional para flujo magnético. Debido a que no es posible ensamblarlo perfectamente, la brecha de aire permanece entre E e I parte del núcleo después de ensamblarlo. Este espacio de aire aumenta la reticencia del transformador y por lo tanto las pérdidas del núcleo. El flujo de flujo magnético emite la inferencia electromagnética en un ambiente que interfiere con los otros componentes causando distorsión de audio. El precio es la ventaja de este tipo de transformador.
El transformador toroidal El núcleo tiene forma redonda o de dona. Los cables se enrollan alrededor de esta forma. El núcleo está construido por algunos de los materiales ferromagnéticos como hierro laminado, polvo de hierro o ferrita. Los transformadores pequeños con una frecuencia de operación más alta, de decenas de kHz a cientos de MHz, suelen utilizar un núcleo de ferrita. La sección transversal del núcleo toroidal puede ser cuadrada, rectangular o circular. La sección transversal circular es más cara.
Sólo una pequeña cantidad de flujo magnético puede escapar debido a la forma simétrica del núcleo toroidal. Este tipo de transformador tiene pérdidas en el núcleo de entre el 10 y el 20% del total de las pérdidas del transformador. Los otros tipos de transformadores tienen pérdidas en el núcleo del 50% del total de las pérdidas del transformador. Debido a esta pequeña pérdida de núcleo, los transformadores toroidales son más pequeños y tienen menos peso 20-50% en comparación con otros transformadores convencionales.
La construcción toroidal proporciona el funcionamiento del transformador sin ruido acústico, mientras que la vibración de las láminas de hierro puede producir ruido acústico. Pero el precio del transformador toroidal es más alto que el de los transformadores de núcleo de laminación. El transformador toroidal la construcción los hace mucho más caros de fabricar. El bobinado de alambre requiere un equipo más complejo y más lento.
Las bajas pérdidas son muy importantes para el transformadores de instrumentos y porque este tipo de transformador se utiliza normalmente para este propósito. Esos transformadores son una buena opción para los dispositivos de audio por su bajo nivel de ruido y su IEM. Debido a su alta eficiencia, tienen un importante beneficio en la aplicación de amplificadores. Podrían entregar mucha más potencia en la salida. El lámpara halógena utiliza los transformadores toroidales. Esos transformadores se han fabricado con una potencia nominal de 20 VA a 500VA. El interruptor térmico suele estar incorporado en caso de sobrecalentamiento.
Tienen una aplicación en la electrónica industrial como amplificador, cargador, rectificador, Dispositivo UPS. El transformador se encuentra en el rango de potencia de 20 a 7000 VA. Se pueden proporcionar con un número diferente de salidas. Debido a su costosa y compleja producción, están prácticamente hechos para el rango de potencia hasta 10 kVA (muy raramente hasta 20 kVA).
Ventajas del transformador toroidal
El transformador toroidal tiene muchas ventajas en comparación con el tipo de EI:
- Alta eficiencia eléctrica,
- Bajo nivel de ruido,
- Baja interferencia electromagnética (IEM),
- Baja distorsión de la señal,
- Pérdidas mínimas del núcleo magnético,
- Baja histéresis y corriente magnetizante,
- Calefacción efectivamente desplegada,
- Alojamiento y protección simples,
- Pequeña dimensión.
