W niektórych zastosowaniach strumień rozproszenia staje się najważniejszym czynnikiem, decydującym o tym, jaki transformator powinien być wybrany. Transformator toroidalny w takich przypadkach okazuje się najlepszym wyborem. W jaki sposób działa, do czego służy i jak zbudowane jest to urządzenie?
Transformator toroidalny to urządzenie, które bez zmiany częstotliwości odpowiada za przemienienie, przetransferowanie układu napięcia i prądu przemiennego. Urządzenia te zawdzięczają nazwę charakterystycznej konstrukcji, składającej się z uzwojeń występujących wokół rdzenia. Całość ma kształt okrężny, a dokładniej – toroidalny. Produkty te stosowane są w wielu sektorach, m.in. w technice oświetleniowej, we wzmacniaczach telewizorów czy radioodbiorników.
Konstrukcja i budowa transformatora toroidalnego
Transformatory toroidalne są urządzeniami elektrycznymi, których celem jest zamiana układu napięcia i przemiennego prądu na układy o innych wartościach, ale jednocześnie wciąż takiej samej częstotliwości. Można więc powiedzieć, że transformatory przy użyciu pola magnetycznego zmieniają wartości napięcia i prądu w obwodach prądu niestałego. Transformatory, także toroidalne, obecne są w życiu każdego – znaleźć je można choćby w telewizorze czy radioodbiorniku.
Zobacz też: Do czego służy konwerter wideo?
Transformator toroidalny, zgodnie z nazwą, przypomina okręg. Zbudowany jest ze struktury nawiniętych uzwojeń, czyli takich części obwodu magnetycznego, które odpowiedzialne są za tworzenie pola elektromagnetycznego. W transformatorze toroidalnym uzwojenia oparte są jednak na specjalnym rdzeniu o toroidalnym kształcie, któremu urządzenie zawdzięcza nazwę.
Omawiane transformatory charakteryzuje konstrukcja o zamkniętej pętli. Dzięki niej działanie urządzenia jest nieporównywalnie cichsze, a straty energetyczne w rdzeniu są mniejsze. Co więcej, toroidalna budowa transformatorów sprawia, że do ich produkcji wymagana jest mniejsza ilość komponentów, co bezpośrednio przekłada się na relatywnie niższą wagę w porównaniu do innych rodzajów urządzeń. Mimo że transformator toroidalny umożliwia przetwarzanie naprawdę dużej ilości mocy, to jednak charakteryzuje się bardzo dużą stabilnością działania.
Do czego służy transformator toroidalny? Przykładowe zastosowania
Niektóre zastosowania wymagają tego, aby transformator cechował się małym strumieniem rozproszenia. W takiej sytuacji idealnie sprawdzają się transformatory toroidalne. Ich główną zaletą jest generowanie mniejszych strat energetycznych w rdzeniu i mała reaktancja rozproszenia.
Dzięki powyższym cechom urządzenia o toroidalnym układzie znalazły szereg zastosowań, począwszy od urządzeń pomiarowych i hi-fi, poprzez źródła zasilania dla żarówek w technice oświetleniowej, skończywszy na zasilaczach, wzmacniaczach i falownikach. Te ostatnie z kolei można spotkać de facto dookoła siebie – występują w radioodbiornikach, telewizorach i w wielu innych produktach elektronicznych. Transformatory toroidalne mogą być używane do bardzo dużej mocy, jednak rzadko wykorzystywane są przy mocy przekraczającej 2000 VA.
Rodzaje transformatorów toroidalnych
Pierwszym kryterium pozwalającym na wyróżnienie różnych typów urządzeń jest fazowość. Na rynku można spotkać transformatory jednofazowe i urządzenia trójfazowe. Zakres mocy przypadającej na jedną fazę, w zależności od produktu, wynosi od 10 do 2000 VA. Transformatory toroidalne mogą być wyposażone w wiele dodatkowych funkcji, które zwiększają ich atrakcyjność. Niektóre mogą być ekranowane magnetycznie lub elektrostatycznie. Inne z kolei są hermetyzowane za pomocą masy epoksydowej, zapewniającej urządzeniu dodatkową ochronę od strony zewnętrznej. Jeszcze inne transformatory wyposażone są w zabezpieczenie termiczne.
