Трансформаторът е едно от най-основните електрически устройства, които съществуват и има приложения в електрическата и електронната индустрия. Трансформаторът "преобразува" напрежението във верига, като го засилва или намалява. На практика всяко електронно устройство, което използвате всеки ден, се нуждае от трансформатор, който да понижи изходното напрежение до още едно полезно за деликатни вериги.
Торус е форма, образувана, когато твърдо тяло се извива обратно върху себе си и образува затворен контур с дупка в средата. За да определите тороидален, помислете за поничка: Тороидалният трансформатор е трансформатор с форма на поничка. Това не е единствената форма, която трансформаторът може да приеме, но е тази, предпочитана в повечето електронни индустрии и от производителите на звуково оборудване. Тороидалният трансформатор може да бъде много малък, без да губи ефективност, и създава по-малко магнитни смущения от другия често срещан тип трансформатор, E-I или ламинирания трансформатор.
Трансформаторите разчитат на електромагнитна индукция
Физикът Майкъл Фарадей открил индукция през 1831 г., когато отбелязал, че преместването на магнит през проводящ проводник, навит около соленоид, предизвиква електрически ток в проводника. Той установява, че силата на тока е пропорционална на скоростта на движение на магнита и броя на завъртанията на намотката.
Трансформаторът използва тази пропорционалност. Увийте едната намотка - първичната намотка - около феромагнитна сърцевина и увийте втора жица - вторичната намотка - около същата или различна сърцевина. Когато токът през първичната намотка постоянно променя посоката, както е при променливотоковия ток, той индуцира магнитно поле в сърцевината, а това от своя страна индуцира електрически ток във второто бобина.
Докато пиковата стойност на тока остава същата, пиковата стойност на индуцираното магнитно поле също не се променя. Това означава, че индуцираният ток във вторичната намотка се увеличава с броя на завъртанията. По този начин трансформаторът осигурява начин за усилване на електрически сигнал, който е жизненоважен за аудио индустрията. Можете също така да използвате трансформатор, за да намалите напрежението, като направите броя на завъртанията във вторичната намотка по-малък от броя на първичната намотка. Това е принципът зад трансформаторите, които включвате в стената, за да захранвате електронното си оборудване.
Тороидалният трансформатор произвежда по-малко шум
Трансформаторът E-I или ламинат се състои от двойка намотки, увити около отделни ядра, поставени близо една до друга и запечатани вътре в заграждение. Тороидалният трансформатор, от друга страна, има единична феромагнитна тороидална сърцевина, около която се навиват както първичната, така и вторичната намотки. Няма значение дали жиците се допират и те често са наслоени една върху друга.
Променлив ток, преминаващ през първичната намотка, захранва сърцевината, която от своя страна захранва вторичната намотка. Тороидалните полета са по-компактни от полетата в ламиниран трансформатор, така че има по-малко магнитна енергия, която да пречи на чувствителните компоненти на веригата. Когато се използват в аудио оборудване, тороидалните трансформатори произвеждат по-малко бръмчене и изкривяване от ламинираните и са предпочитани от производителите.
Други предимства на тороидалния трансформатор
Тъй като тороидалният индуктор е по-ефективен, производителите могат да направят тороидалните трансформатори по-малки и по-леки от E-I. Това е важно за производителите на електроника и аудио оборудване, тъй като трансформаторът обикновено е най-големият компонент в повечето схеми. По-високата му ефективност създава още едно предимство за тороидалния трансформатор. Той работи при по-ниски температури от E-I трансформатора, намалявайки нуждата от вентилатори и други стратегии за охлаждане в чувствително оборудване.