Cose da sapere sui trasformatori toroidali

• Cos'è un trasformatore toroidale?

• Quali sono i modelli e i tipi di costruzione?

• Criteri di acquisto per trasformatori toroidali - cosa è importante?

• La nostra buona pratica per i trasformatori toroidali

• FAQ - domande frequenti sui trasformatori toroidali

• Conclusione: Come acquistare il trasformatore toroidale adatto

Cos'è un trasformatore toroidale?

Trasformatori, trasformatore corto, sono noti anche come toroidale. Come componenti elettrotecnici, trasformatori trovano impiego per trasformare le tensioni alternate a un livello di tensione inferiore o superiore o per creare una separazione galvanica tra il lato di ingresso e quello di uscita.

I trasformatori sono composti da due o più bobine di filo di rame avvolte su un nucleo di ferro o ferrite. Il numero di spire degli avvolgimenti primario e secondario determina il rapporto della tensione di ingresso e di uscita. Ad esempio, se un trasformatore ha un rapporto di avvolgimento di 20:1, esso cambia una tensione di ingresso di 230 volt in 11,5 volt sul lato di uscita.

A differenza dei trasformatori di tipo tradizionale, in cui il nucleo di ferro è costituito da un pacchetto a forma di U o E di lamelle di lamiera, viene utilizzato un trasformatore toroidale ad anello Questo nucleo è composto da materiali ferrosi magnetici morbidi, che vengono portati nella forma desiderata attraverso un processo di sinterizzazione o di pressatura, o da strisce di lamiera anulari isolate l'una dall'altra. A causa del nucleo ad anello chiuso, i trasformatori toroidali possono essere avvolti solo con macchine speciali.

Rispetto ai trasformatori di tipo tradizionale, i trasformatori toroidali offrono una serie di vantaggi: La loro densità di potenza è maggiore, in modo che per la stessa potenza sia sufficiente un trasformatore ad anello più compatto e leggero. I trasformatori toroidali causano campi di dispersione magnetici molto più bassi, sono meno soggetti a rumori di ronzio fastidiosi e assorbono correnti notevolmente inferiori durante il funzionamento a vuoto. Tuttavia, durante il processo di accensione causano picchi di corrente relativamente elevati (correnti di accensione), in quanto non sono presenti fessure d'aria come nel caso di trasformatori con nuclei U o E.

Quali sono i modelli e i tipi di costruzione?

I trasformatori toroidali sono disponibili in diversi modelli, adatti a diversi scopi di utilizzo. Oltre a diversi rapporti di avvolgimento per tutte le tensioni comuni, sono disponibili modelli con un rapporto di trasmissione di 1:1; fungono da trasformatori di isolamento. Trasformatori con fattori di 2:1 o 1:2 adattano i dispositivi per il funzionamento a 115 volt di tensione alternata a una rete da 230 volt o viceversa. Spesso sono presenti più avvolgimenti, in modo che sul lato secondario si possano rimuovere diverse tensioni da un trasformatore e che il trasformatore possa essere utilizzato sul lato primario su reti a 115 e 230 volt.  

Per l'illuminazione a bassa tensione si utilizzano trasformatori con un rapporto di avvolgimento di 20:1 (a 230 V di tensione di rete). Sul lato secondario sono disponibili 11,5 V per lampadine alogene. Questi trasformatori toroidali sono anche incapsulati in un contenitore di plastica bianca per un montaggio a soffitto semplice e discreto. I fusibili di temperatura e sovraccarico possono essere integrati.

I collegamenti dei trasformatori toroidali sono solitamente realizzati come estremità libere del cavo, i tipi speciali possono anche essere dotati di connettori fissi, morsetti a vite o pin saldati. Come i trasformatori tradizionali, i trasformatori toroidali sono disponibili in versione completamente pressofusa.

Criteri di acquisto per trasformatori toroidali - cosa è importante?

Un'elevata efficienza elettrica e una bassa perdita di funzionamento a vuoto hanno un effetto positivo sui costi di esercizio. Quanto più potente è un trasformatore toroidale, tanto più questi aspetti diventano evidenti nella pratica. I trasformatori toroidali di alta qualità ed efficienti possono raggiungere livelli di efficienza fino al 98%. Un'efficienza ottimale non solo consente di risparmiare energia, ma riduce il calore dissipato e lo sforzo di raffreddamento.

I trasformatori toroidali parzialmente e soprattutto quelli completamente incapsulati sono particolarmente silenziosi per quanto riguarda i fastidiosi ronzii quando operano su reti a 50 o 60 hertz. Una massa di colata attenua inoltre le vibrazioni minime degli avvolgimenti della bobina, in modo che il fastidioso ronzio della rete non sia più percepibile.

La nostra buona pratica per l'utilizzo di trasformatori toroidali

Se possibile, utilizzare trasformatori toroidali nell'intervallo da 50 a 100% della loro potenza nominale. Il rendimento è il migliore. I trasformatori toroidali più grandi possono causare l'attivazione indesiderata di interruttori di protezione dei conduttori grazie alle loro correnti allo spunto di accensione relativamente elevate. Questi problemi possono essere risolti con la preaccensione di un relè di commutazione del trasformatore o in alternativa con limitatori di corrente di accensione (NTC).

FAQ - domande frequenti sui trasformatori toroidali

Perché un trasformatore toroidale per lampade alogene da 12 volt deve essere caricato con la sua potenza nominale?

La tensione a vuoto dei trasformatori è notevolmente superiore alla tensione di uscita sotto carico. I trasformatori a basso carico hanno tensioni di uscita corrispondenti più elevate, che in pratica portano a una durata molto ridotta della lampada a causa di sovratensione. Per lo stesso motivo, anche le lampadine difettose devono essere sostituite rapidamente.

Perché la tensione di uscita di un trasformatore toroidale è più stabile sotto carico?

Il traferro praticamente inesistente non solo determina un campo magnetico parassita significativamente più basso, ma garantisce anche una minore impedenza. Il trasformatore non è quindi "in ginocchio" in caso di carico come un trasformatore simile di tipo tradizionale.

Conclusione: Come acquistare il trasformatore toroidale adatto

Assicurarsi che il trasformatore sia dimensionato nel modo più adatto possibile. Un funzionamento vicino all'intervallo di potenza nominale è ottimale. Per il fissaggio sono disponibili come accessori kit di montaggio sotto forma di rondelle di fissaggio e piastre isolanti, che consentono di fissare il trasformatore con una sola vite. I trasformatori parzialmente e completamente pressofusi spesso possiedono già una filettatura metrica in metallo pressofuso; possono essere facilmente avvitati senza il kit di montaggio.

In ambienti sensibili, le versioni completamente pressofuse offrono vantaggi, in quanto si evita un fastidioso ronzio della rete. Se si sostituisce un trasformatore toroidale difettoso, il nuovo trasformatore deve avere valori elettrici identici. In questo caso è necessario prestare attenzione anche alle dimensioni meccaniche e a una lunghezza sufficiente dei cavi di collegamento.