Transformadores Toroidales vs Transformadores Cuadrados: Diferencias Clave

¿Qué es un transformador toroidal?

Un transformador toroidal es un tipo principal de transformador electrónico que se ha utilizado ampliamente en electrodomésticos y otros equipos electrónicos con requisitos técnicos más altos. Sus aplicaciones principales son como transformador de potencia e interruptor de aislamiento. En el extranjero, los transformadores toroidales ya están disponibles en series completas y se utilizan extensivamente en computadoras, equipos médicos, telecomunicaciones, instrumentos y aplicaciones de iluminación.

En China, los transformadores toroidales han pasado de no existir a tener una considerable escala de producción en la última década. Ahora no solo satisfacen la demanda interna sino que también se exportan en grandes cantidades. Dentro del país, se utilizan principalmente en equipos de audio para electrodomésticos, equipos de control automático e iluminación de lámparas de cuarzo, entre otras aplicaciones.

Características de los transformadores toroidales

• Alta eficiencia eléctrica: El núcleo no tiene espacio de aire y el factor de apilamiento puede alcanzar más del 95%.

• Bajo nivel de vibración y ruido: La ausencia de espacio de aire en el núcleo reduce el ruido causado por las vibraciones. Los devanados están envueltos uniforme y estrechamente alrededor del núcleo toroidal, minimizando efectivamente el "zumbido" causado por la magnetostricción.

• Baja temperatura de funcionamiento: La pérdida en el núcleo puede ser tan baja como 1,1 W/kg, lo que resulta en pérdidas de hierro mínimas y un bajo aumento de temperatura en el núcleo. Los devanados disipan bien el calor en el núcleo relativamente frío, lo que lleva a un bajo aumento de temperatura general del transformador.

• Fácil instalación: Un transformador toroidal tiene solo un perno de montaje central, lo que facilita especialmente su instalación y desmontaje rápido en equipos electrónicos.

Diferencias entre los transformadores toroidales y los transformadores cuadrados (laminados)

Tanto los transformadores toroidales como los cuadrados pertenecen a la categoría de transformadores electrónicos. Visualmente, los transformadores toroidales son de forma anular, con núcleos hechos enrollando hojas de acero silicio, mientras que los transformadores cuadrados usan laminaciones de acero silicio de tipo E e I alternadas para formar el núcleo. Además de las diferencias en la estructura física, ¿qué otras distinciones existen entre ellos?

• Eficiencia: A la misma potencia (por ejemplo, 50W), un transformador toroidal logra una eficiencia del 86% al 90%, mientras que un transformador cuadrado opera con una eficiencia del 80% al 84%.

• Aumento de temperatura: A la misma potencia (por ejemplo, 50W), los transformadores toroidales presentan un aumento de temperatura mucho menor en comparación con los transformadores cuadrados, que se calientan más.

• Costo: Para potencias superiores a 200W, los transformadores toroidales tienen un costo menor, mientras que los transformadores cuadrados se vuelven relativamente más caros.

• Interferencia electromagnética: Los transformadores toroidales tienen una fuga magnética muy baja, mientras que los transformadores cuadrados presentan una fuga magnética notable y generan interferencia de baja frecuencia.

• Vida útil: Aunque ninguno de los dos tipos utiliza materiales que se degradan significativamente con el tiempo, los transformadores toroidales generalmente ofrecen una vida útil más larga.

• Rendimiento a bajas temperaturas: Los transformadores toroidales pueden operar normalmente a temperaturas tan bajas como -30°C, lo que los hace adecuados para uso en exteriores durante los inviernos del norte.

• Flexibilidad de diseño: El tamaño de los transformadores toroidales se puede personalizar según los requisitos del cliente. También se pueden adaptar múltiples devanados a necesidades específicas sin requerir moldes, y la instalación es conveniente.