Transformátor je jedným z najzákladnejších elektrických zariadení, ktoré existuje, a nachádza uplatnenie v celom elektrickom a elektronickom priemysle. Transformátor „transformuje“ napätie v obvode buď jeho zvýšením, alebo znížením. Prakticky každé elektronické zariadenie, ktoré používate každý deň, potrebuje transformátor na zníženie výstupného napätia na hodnotu, ktorá je pre citlivé obvody užitočnejšia.
Torus je tvar, ktorý sa vytvorí, keď sa pevné telo kriví späť na seba a vytvára uzavretú slučku s otvorom v strede. Ak chcete definovať toroidný, myslíte si šišku: Toroidný transformátor je transformátor v tvare šišky. Nie je to jediný tvar, ktorý môže transformátor mať, ale uprednostňuje ho väčšina elektronického priemyslu a výrobcovia zvukových zariadení. Toroidný transformátor môže byť veľmi malý bez straty účinnosti a vytvára menšie magnetické rušenie ako iný bežný typ transformátora, E-I alebo laminátový transformátor.
Transformátory sa spoliehajú na elektromagnetickú indukciu
Fyzik Michael Faraday objavil indukciu v roku 1831, keď poznamenal, že pohyb magnetu cez vodivý drôt stočený okolo solenoidu indukoval elektrický prúd vo vodiči. Zistil, že sila prúdu bola úmerná rýchlosti pohybu magnetu a počtu závitov cievky.
Transformátor využíva túto proporcionalitu. Omotajte jednu cievku - primárnu cievku - okolo feromagnetického jadra a druhý vodič - sekundárnu cievku - omotajte okolo rovnakého alebo iného jadra. Keď prúd cez primárnu cievku neustále mení smer, ako je to pri striedavom prúde, indukuje magnetické pole v jadre, a to zase indukuje elektrický prúd v druhej cievka.
Pokiaľ špičková hodnota prúdu zostáva rovnaká, nemení sa ani špičková hodnota indukovaného magnetického poľa. To znamená, že indukovaný prúd v sekundárnej cievke sa zvyšuje s počtom závitov. Transformátor teda poskytuje spôsob zosilnenia elektrického signálu, ktorý je v audio priemysle nevyhnutný. Môžete tiež použiť transformátor na zníženie napätia znížením počtu závitov v sekundárnej cievke oproti počtu v primárnej cievke. To je princíp transformátorov, ktoré zapojíte do steny a napájajú tak svoje elektronické zariadenie.
Toroidný transformátor produkuje menej šumu
Transformátor E-I alebo laminát pozostáva z dvojice cievok omotaných okolo jednotlivých jadier, umiestnených blízko seba a utesnených vo vnútri krytu. Toroidný transformátor má na druhej strane jediné feromagnetické toroidné jadro, okolo ktorého je navinutá primárna aj sekundárna cievka. Nezáleží na tom, či sa drôty dotýkajú, a sú často navrstvené jeden na druhom.
Striedavý prúd prechádzajúci primárnou cievkou napája jadro, ktoré zase napája sekundárnu cievku. Toroidné polia sú kompaktnejšie ako polia v laminátovom transformátore, takže je menej magnetickej energie, ktorá interferuje s citlivými komponentmi obvodu. Ak sa používajú v audio zariadeniach, toroidné transformátory produkujú menšie hučanie a skreslenie ako laminátové transformátory, ktoré výrobcovia uprednostňujú.
Ďalšie výhody toroidného transformátora
Pretože toroidný induktor je účinnejší, môžu výrobcovia vyrábať toroidné transformátory menšie a ľahšie ako transformátory E-I. To je dôležité pre výrobcov elektroniky a audiotechniky, pretože transformátor je zvyčajne najväčšou súčasťou vo väčšine obvodov. Jeho vyššia účinnosť vytvára ďalšiu výhodu pre toroidný transformátor. Pracuje pri nižších teplotách ako transformátor E-I, čo znižuje potrebu ventilátorov a iných stratégií chladenia v citlivých zariadeniach.