viernes, 28 de agosto de 2009

BOBINA TOROIDAL


Una bobina toroidal consiste en un hilo conductor por el que circula una corriente a través de espiras envueltas sobre un soporte toroidal.

El eje del toroide consiste en una circunferencia de radio R, denominado radio mayor, radio medio o radio exterior del toroide. Su sección transversal es con frecuencia un circulo de radio a <>
Cuando se habla de toroide ideal se esta haciendo alusión a que a <<>
· Fuera del toroide:
B = 0

· Dentro del toroide: el campo B es uniforme y tiene la dirección del eje del toroide (tangente a la circunferencia del toroide):

Siendo uφ un vector unitario tangente a la circunferencia del eje del toroide.

Una propiedad particular del toroide es que se le considera "auto-blindado". Esto es porque las líneas de inducción magnética tienden a estar circunscritas en su interior y no se dispersan como sucede en un solenoide común.
El inductor toroidal no requiere de un núcleo ferromagnético (núcleos cuya permeabilidad magnética supera ampliamente el valor unidad) y puede construírselo perfectamente con núcleo de aire como cualquier solenoide. En las frecuencias más altas este método será particularmente fácil de emplear por el menor número de espiras que se requieren.


En al figura uno se indica el diámetro exterior y el diámetro interior. La sección A-A se obtiene restando el diámetro exterior menos el diámetro interior y dividiendo entre dos.

Siendo SE la sección horizontal, DE el diámetro exterior y DI el diámetro interior.

En la figura dos se muéstrala altura del toroide, necesaria para calcular la longitud que tendrá cada espira. Esta longitud será la suma de dos veces la sección A-A mas dos veces la altura



LO = DE * DI + 2h

Siendo LO la longitud de cada espira y h la altura del núcleo





Otro aspecto importante a tener en cuanta es el número máximo de espiras que podemos bobinar en una sola capa sobre un cierto núcleo. Este número será determinado por el diámetro interior y por el grueso del hilo que se utilice, lo cual puede ser calculado con la formula:


Siendo NE el número de espiras, DI el diámetro interior y DH el diámetro del hilo.


¿Como Averiguar La Inductancia De Un Toroide?


La fórmula general para cualquier devanado toroidal de sección rectangular o cuadrada es: L
[mH] = 0,0002 * mr * n2 * h* ln ( DE/DI)


Siendo mr la permeabilidad relativa del material del núcleo (1 para aire, plástico, madera, etc.)


El Factor De Inductancia Al

En general los fabricantes del material magnético toroidal proveen un dato que simplifica los cálculos. Es el número "AL" llamado Factor o índice de inductancia. No tiene nada de especial y surge de la ecuación general de la inductancia para un toroide, acomodada para que los cálculos sean más sencillos de realizar manualmente. El número AL representa:
mH cada 1000 espiras o mH cada 100 espiras o nH por espira
De esta manera es muy fácil averiguar la inductancia o calcular el número de espiras.


Para calcular la inductancia:

Cuando AL viene dado en mH/100 esp.
Para calcular el número de espiras:


Cuando AL viene dado en mH/100 esp.




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