ترانسفورماتورهای حلقه‌ای در برابر ترانسفورماتورهای مربعی: تفاوت‌های کلیدی

ترانسفورماتور توروئیدال چیست؟

ترانسفورماتور توروئیدال یک نوع مهم از ترانسفورماتورهای الکترونیکی است که به طور گسترده در وسایل خانگی و دیگر تجهیزات الکترونیکی با نیازهای فنی بالاتر مورد استفاده قرار گرفته است. کاربردهای اصلی آن شامل ترانسفورماتور برق و ترانسفورماتور جداسازی است. در خارج از کشور، ترانسفورماتورهای توروئیدال به صورت سری کامل موجود هستند و به طور گسترده در کامپیوترها، تجهیزات پزشکی، مخابرات، ابزار دقیق و روشنایی استفاده می‌شوند.

در چین، ترانسفورماتورهای توروئیدال در دهه گذشته از صفر به مقیاس تولید قابل توجهی رسیده‌اند. این ترانسفورماتورها اکنون نه تنها تقاضای داخلی را برآورده می‌کنند بلکه به مقدار زیادی صادر می‌شوند. در داخل کشور، این ترانسفورماتورها عمدتاً در تجهیزات صوتی خانگی، تجهیزات کنترل خودکار و روشنایی کوارتز استفاده می‌شوند.

ویژگی‌های ترانسفورماتور توروئیدال

• کارایی الکتریکی بالا: هسته بدون شکاف هوا است و ضریب تراکم می‌تواند بیش از ۹۵٪ باشد.

• لرزش و صدای کم: عدم وجود شکاف هوا در هسته منجر به کاهش لرزش و صدای ناشی از آن می‌شود. پیچش‌ها به طور یکنواخت و محکم حول هسته توروئیدال پیچیده شده‌اند که منجر به کاهش صدای "همهمه" ناشی از مغناطوشدگی می‌شود.

• دمای عملکرد کم: از دست دادن انرژی در هسته می‌تواند به حداقل ۱.۱ وات/کیلوگرم برسد که منجر به کاهش از دست دادن انرژی فولاد و افزایش کم دما در هسته می‌شود. پیچش‌ها به خوبی حرارت را در هسته نسبتاً سرد تخلیه می‌کنند که منجر به افزایش کم دما در کل ترانسفورماتور می‌شود.

• نصب آسان: ترانسفورماتور توروئیدال فقط یک پیچ مرکزی دارد که نصب و خلع آن در تجهیزات الکترونیکی بسیار آسان است.

تفاوت‌های بین ترانسفورماتور توروئیدال و ترانسفورماتور مربعی (لایه‌ای)

هر دو ترانسفورماتور توروئیدال و مربعی به دسته ترانسفورماتورهای الکترونیکی تعلق دارند. از نظر ظاهری، ترانسفورماتورهای توروئیدال دارای شکل حلقه‌ای هستند و هسته آن‌ها از پیچاندن صفحات فولاد سیلیکونی ساخته شده است، در حالی که ترانسفورماتورهای مربعی از لایه‌های فولاد سیلیکونی شکل E و I که به طور متناوب روی هم چیده شده‌اند تشکیل شده‌اند. علاوه بر تفاوت‌های ساختاری، تفاوت‌های دیگری بین آن‌ها وجود دارد؟

• کارایی: در همان توان (مثلاً ۵۰ وات)، ترانسفورماتور توروئیدال کارایی ۸۶٪–۹۰٪ دارد، در حالی که ترانسفورماتور مربعی با کارایی ۸۰٪–۸۴٪ عمل می‌کند.

• افزایش دما: در همان توان (مثلاً ۵۰ وات)، ترانسفورماتورهای توروئیدال افزایش دما بسیار کمتری نسبت به ترانسفورماتورهای مربعی دارند که داغ‌تر می‌شوند.

• هزینه: برای توان‌های بالاتر از ۲۰۰ وات، ترانسفورماتورهای توروئیدال کم‌هزینه‌تر هستند، در حالی که ترانسفورماتورهای مربعی نسبتاً گران‌تر می‌شوند.

• داخل‌شویی الکترومغناطیسی: ترانسفورماتورهای توروئیدال دارای جریان تسربیحی بسیار کم هستند، در حالی که ترانسفورماتورهای مربعی جریان تسربیحی قابل توجهی دارند و مداخله‌های پایین‌فرکانس ایجاد می‌کنند.

• عمر مفید: اگرچه هیچ‌یک از این دو نوع از موادی استفاده نمی‌کنند که به طور قابل توجهی با گذشت زمان تخریب شوند، اما ترانسفورماتورهای توروئیدال عموماً عمر مفید طولانی‌تری دارند.

• عملکرد در دماهای پایین: ترانسفورماتورهای توروئیدال می‌توانند در دماهای پایین تا -۳۰ درجه سانتیگراد به طور طبیعی عمل کنند که آن‌ها را برای استفاده در بیرون در زمستان‌های شمالی مناسب می‌کند.

• انعطاف‌پذیری طراحی: اندازه ترانسفورماتورهای توروئیدال می‌تواند بر اساس نیازهای مشتری سفارشی شود. چندین پیچش نیز می‌توانند برای نیازهای خاص سفارشی شوند بدون اینکه نیاز به قالب‌ها باشد و نصب آن‌ها آسان است.