Toroidný transformátor – výhody a použitie
Toroidné transformátory (vinuté transformátorové jadrá) sú konštrukčne menšie elektrotechnické súčiastky, ktoré sa používajú predovšetkým v domácnostiach ako súčasť zariadení, rozvodov a elektrických spotrebičov. Základným účelom toroidného transformátora je prevod sieťového napätia na napätie potrebné pre správny výkon spotrebiča alebo zariadenia prostredníctvom kruhového jadra magnetického obvodu a vinutia.
Charakteristika a použitie toroidných transformátorov
Toroid je jadrovým typom transformátora s kruhovým prierezom. Jadro sa najčastejšie vyrába z 3% kremíkovej oceli. Jedná sa o tenký orientovane navinutý oceľový plech (hrúbka 0,23-0,35 mm), ktorý tvorí magnetický obvod definovaného tvaru. Okrem štandardného tvaru môže byť jadro so skosenou hranou alebo vzduchovou medzerou (umožňujúcou účinnejšie chladenie), či povrchovou úpravou. Na jadre sú navinuté izolované vodičové cievky jednotlivých fáz – toroid môže byť konštrukčne riešený ako jednofázový alebo trojfázový transformátor, pričom prenos napätia je realizovaný podľa počtu závitov sekundárnych fáz. Každá z fáz má vlastný typový konektor.
Využitie a inštalácia toroidov
Toroidné transformátory sa využívajú pri inštalácii osvetlenia, zapájaní vlastných audiovizuálných zostav (pre zosilňovače) a prevod sieťového napätia na štandardných 12 V. Podľa prevedenia inštalačných prvkov sú rozoznávané toroidné transformátory rôznych rozmerov a typov uchytenia – toroidy určené pre montáž na dosky plošných spojov (DSP), na štandardizovanú lištu, s inštalačným stredom, vŕtaným otvorom alebo závitom.
Výhody toroidných transformátorov
Vďaka kompaktnému riešeniu sa toroidné transformátory vyznačujú niekoľkými špecifickými výhodami v porovnaní s rovnakoúčelovými typmi transformátorov (napr. EI transformátory).
Konštrukčné výhody
Riešenie toroidného transformátora umožňuje minimalizáciu hmotnosti súčiastky a napomáha veľmi kompaktnému charakteru, ktorý je výhodou predovšetkým pri návrhu inštalácie malých montážnych priestoroch. Konštrukčné riešenie naviac umožňuje dosiahnuť uzavretý magnetický tok s vysokou účinnosťou – v základnom prevedení sa medzi jednotlivými závitmi oceľového plechu nenachádzajú vzduchové medzery. Vďaka tomu sa výrazne znižujú magnetické straty. Valcové vinutie naviac redukuje indukciu medzi jednotlivými fázami a tým zvyšuje celkový výkon transformátora. Zostava, v ktorej je jadro obklopené cievkovým vinutím je veľmi účinná v spojitosti s izoláciou elektromagnetického žiarenia, toroidy sa tým vyznačujú nižšou mierou rušenia.
Prevádzka a customizácia
Veľkou výhodou toroidných transformátorov je nízka hlučnosť prevádzky daná suchým prevedením, ktoré nevyžaduje špeciálne chladenie. Prevádzka toroidu je tichá a nedosahuje nepríjemnú hladinu akustického tlaku. Použitie toroidných transformátorov je veľmi variabilné najmä vďaka možnosti customizácie, čiže prevedenia navinutia sekundárnej fáze podľa potreby zákazníka.
