Toroidale versus vierkante transformatoren: Belangrijkste verschillen

Wat is een toroidale transformatie?

Een toroidale transformatie is een belangrijk type elektronische transformatie dat wijdverspreid wordt gebruikt in huishoudelijke apparaten en andere elektronische apparatuur met hogere technische eisen. De primaire toepassingen zijn als voedingstransformatie en isolatietransformatie. Buitenlandse toroidale transformaties zijn al volledig in serie beschikbaar en worden uitgebreid gebruikt in computers, medische apparatuur, telecommunicatie, instrumenten en verlichtingsapplicaties.

In China zijn toroidale transformaties in de afgelopen tien jaar van niets tot een aanzienlijke productieschaal gegroeid. Ze voldoen nu niet alleen aan de binnenlandse vraag, maar worden ook in grote hoeveelheden geëxporteerd. Binnenlandse toepassingen zijn voornamelijk audioapparatuur voor huishoudelijke apparaten, automatische controleapparatuur en kwartsverlichting, onder andere.

Kenmerken van toroidale transformaties

• Hoog elektrisch rendement: Het kern heeft geen luchtgat, en de stapelfactor kan boven de 95% liggen.

• Lage trillingen en geluid: Het ontbreken van een luchtgat in de kern vermindert trillingsgeluid. De windingen zijn uniform en strak om de toroidale kern gewikkeld, wat effectief het "zoemen" door magnetostrictie minimaliseert.

• Lage werkt temperatuur: Kernverlies kan zo laag zijn als 1,1 W/kg, wat leidt tot minimale ijzerverliezen en een lage kerntemperatuurstijging. De windingen geleiden warmte goed op de relatief koele kern, wat leidt tot een lage algemene transformatietemperatuurstijging.

• Gemakkelijke installatie: Een toroidale transformatie heeft slechts één centrale montagebout, waardoor deze bijzonder gemakkelijk te installeren en snel te verwijderen is in elektronische apparatuur.

Verschillen tussen toroidale en vierkante (gelamineerde) transformaties

Zowel toroidale als vierkante transformaties behoren tot de categorie elektronische transformaties. Visueel zijn toroidale transformaties ringvormig, met kernen gemaakt door siliciumstaalplaten te rollen, terwijl vierkante transformaties E-vormige en I-vormige siliciumstaallaminaten afwisselend gestapeld gebruiken om de kern te vormen. Naast verschillen in fysieke structuur, welke andere onderscheidingen bestaan er tussen hen?

• Efficiëntie: Bij dezelfde vermogenswaarde (bijvoorbeeld 50W) bereikt een toroidale transformatie een efficiëntie van 86%–90%, terwijl een vierkante transformatie met 80%–84% efficiëntie werkt.

• Temperatuurstijging: Bij hetzelfde vermogen (bijvoorbeeld 50W) vertonen toroidale transformaties veel minder temperatuurstijging vergeleken met vierkante transformaties, die warmer lopen.

• Kosten: Voor vermogens boven de 200W zijn toroidale transformaties goedkoper, terwijl vierkante transformaties relatief duurder worden.

• Elektromagnetische interferentie: Toroidale transformaties hebben zeer weinig lekstroom, terwijl vierkante transformaties merkbare lekstromen hebben en lage frequentieinterferentie genereren.

• Levensduur: Hoewel geen van beide types materialen gebruikt die significant over tijd verslijten, bieden toroidale transformaties doorgaans een langere levensduur.

• Prestaties bij lage temperaturen: Toroidale transformaties kunnen normaal functioneren bij temperaturen tot -30°C, waardoor ze geschikt zijn voor gebruik in de open lucht tijdens noordelijke winters.

• Ontwerpflexibiliteit: De grootte van toroidale transformaties kan naar wens van de klant worden aangepast. Meerdere windingen kunnen ook naar specifieke behoeften worden aangepast zonder dat malen nodig zijn, en de installatie is gemakkelijk.