Transformadors toroidals vs quadrats: Diferències clau

Què és un transformador toroidal?

Un transformador toroidal és un tipus important de transformador electrònic que s'ha utilitzat ampliament en electrodomèstics i altres equips electrònics amb requisits tècnics més elevats. Les seves aplicacions principals són com a transformador d'alimentació i com a transformador d'isolament. A l'estanger, els transformadors toroidals ja estan disponibles en sèries completes i es fan servir extensament en ordinadors, equipaments mèdics, telecomunicacions, instruments i aplicacions d'enllumenat.

A la Xina, els transformadors toroidals han passat d'una producció nul·la a una escala considerable durant la darrera dècada. Ara no només satisfan la demanda interna, sinó que també es exporten en grans quantitats. A nivell domèstic, es fan servir principalment en equips d'àudio per a electrodomèstics, equips d'automaticitat, i en l'enllumenat de llums de qüars, entre altres aplicacions.

Característiques dels transformadors toroidals

• Alta eficiència elèctrica: El nucli no té cap espai buit, i el factor d'empilament pot arribar al 95% o més.

• Baixes vibracions i soroll: La falta d'un espai buit al nucli reduix el soroll provocat per les vibracions. Les bobines estan envoltades uniformement i estretament al voltant del nucli toroidal, minimitzant eficaçment el so "roncant" causat per la magnetoestrictió.

• Baixa temperatura de funcionament: La pèrdua de nucli pot ser tan baixa com 1,1 W/kg, resultant en pèrdues de ferro mínimes i un augment de temperatura del nucli baix. Les bobines dissipen bé el calor en el nucli relativament fresc, conduint a un augment general de temperatura del transformador baix.

• Fàcil instal·lació: Un transformador toroidal només té un sol tornavís central, el que ho fa especialment fàcil d'instal·lar i treure ràpidament en l'equip electrònic.

Diferències entre els transformadors toroidals i els transformadors quadrats (laminars)

Tots dos, els transformadors toroidals i els quadrats, pertanyen a la categoria dels transformadors electrònics. Visualment, els transformadors toroidals tenen forma d'anell, amb nuclis fabricats enroscant fulls de ferro-silici, mentre que els transformadors quadrats utilitzen laminacions de ferro-silici de tipus E i I alternades per formar el nucli. A banda de les diferències en l'estructura física, quines altres distincions hi ha entre ells?

• Eficiència: Amb la mateixa potència (per exemple, 50W), un transformador toroidal aconsegueix una eficiència del 86%–90%, mentre que un transformador quadrat funciona amb una eficiència del 80%–84%.

• Augment de temperatura: Amb la mateixa potència (per exemple, 50W), els transformadors toroidals presenten un augment de temperatura molt menor comparat amb els transformadors quadrats, que funcionen més calents.

• Cost: Per a potències superiors a 200W, els transformadors toroidals són més econòmics, mentre que els transformadors quadrats esdevenen relativament més caros.

• Interferència electromagnètica: Els transformadors toroidals tenen una fuga de flux molt baixa, mentre que els transformadors quadrats presenten una fuga de flux notable i generen interferència de baixa freqüència.

• Vida útil: Tot i que cap dels dos tipus utilitza materials que es degradin significativament amb el temps, els transformadors toroidals generalment oferixen una vida útil més llarga.

• Rendiment a baixes temperatures: Els transformadors toroidals poden funcionar normalment a temperatures tan baixes com -30°C, fent-los adequats per a l'ús exterior en hiverns nordics.

• Flexibilitat de disseny: La mida dels transformadors toroidals es pot personalitzar segons les necessitats del client. També es poden adaptar múltiples bobines a necessitats específiques sense requerir moules, i la instal·lació és còmoda.