Um transformador altera uma voltagem de corrente alternada (CA) de um nível para outro sem usar nenhuma peça móvel. Provavelmente o mais simples de todos os dispositivos elétricos, o transformador pode ser encontrado em minúsculos carregadores de bateria ou em enormes estações geradoras de energia. O transformador toroidal, com a forma de um donut, tem vantagens específicas sobre outros transformadores modelados.

Corrente Alternada

A corrente alternada de eletricidade muda de direção no que é chamado de padrão de onda senoidal. A tensão AC padrão começa em zero volts e sobe ao seu pico positivo indo em uma direção ao longo do fio, então cai para zero volts na primeira metade de um ciclo. Em seguida, sobe ao seu pico na direção oposta e volta a zero novamente. Faz isso 60 vezes por segundo criando o que é conhecido como 60 ciclos ou 60 Hertz (Hz).

A Bobina Primária

A entrada de um transformador toroidal se conecta ao primário, uma bobina de fio enrolado em torno de um núcleo ferromagnético em forma de anel. À medida que a eletricidade passa pela bobina, ela cria um campo magnético positivo que aumenta para um pico. O campo magnético colapsa à medida que a tensão diminui para zero, na primeira metade do ciclo. A corrente então constrói um campo magnético negativo à medida que a eletricidade passa pela bobina na direção oposta. O campo magnético negativo entra em colapso quando a voltagem volta a zero.

A bobina secundária

À medida que os campos magnéticos positivos e negativos se acumulam e colapsam, passam por uma segunda bobina de arame enrolada mesmo núcleo, chamado secundário. À medida que esses campos magnéticos passam pelo enrolamento secundário, eles produzem a tensão de saída. A quantidade de tensão que eles produzem depende do número de bobinas de fio no secundário em comparação com o primário. Uma razão de bobina de 2: 1 irá reduzir pela metade a tensão, e uma razão de 1: 2 irá dobrá-la.

O Núcleo

O núcleo ou um transformador toroidal usa uma faixa de aço firmemente envolvida um pouco como uma mola de relógio. Esta bobina especialmente feita melhora a construção e a contração dos campos magnéticos e ajuda-os a induzir a voltagem no secundário, tornando o transformador mais eficiente porque mais voltagem realmente é induzida do primário para o secundário. Um núcleo ferromagnético sólido na forma de um "E" ou quadrado, e em um transformador tradicional, teria muito menos eficiência.

Vantagens Toroidais

Por causa de sua maior eficiência, para aplicações equivalentes , o transformador toroidal pode ser até 50% menor, mais leve. Ele também opera de forma mais silenciosa, produzindo menos ruído de zumbido. Como resultado de sua forma arredondada, os campos magnéticos criados por ele permanecem dentro do transformador, causando menos interferência nos circuitos adjacentes. Isso torna a escolha ideal para transformadores em ambientes altamente concentrados, onde a interferência pode ser crítica. Além disso, monta mais facilmente em placas de circuito impresso.