sábado, 26 de diciembre de 2009

Toroides








Los nucleos toroidales tienen la ventaja de poseer un campo magnetico cerrado en si mismo.
En consecuencia al no producirse disperciones de flujo, no es preciso encerrarlos en una carcasa metalica para apantallarlos
caso este de la bobinas tradicionales con nucleo de aire o ferrite.
Esta caracteristica permite colocar muy proximas dos bobinas toroidales de dos etapas distintas, sin que se interfieran mutuamente.
Los nucleos toroidales tienen ventajas y limitantes como todo en la vida, algunas de las ventajas de usar un toroide es que un nucleo
fabricado por ej. para una banda de frecuencias de 2 a 50 Mhz, se puede utilizar tambien para una frecuencia 10 veces superior unos 500 Mhz sacrificando el factor Q lo cual ha permitido diseñar etapas de banda ancha y transceivers con una banda continua de trabajo desde los 1,8 mhz a los 30 mhz.
Otra de las ventajas es que las bobinas con nucleos toroidales tienen menor cantidad de espiras que una con nucleo de aire.
La limitante principal de los nucleos es la potencia maxima que pueden soportar, cuando se excede sus limites es cuando comienza la ITV producto de saturar el nucleo, con lo cual la onda senoidal de rf se convierte en una onda cuadrada muy rica en armonicos y hasta se puede llegar a la destruccion del nucleo por aplicar mas potencia de la que este puede soportar.

Las letras de identificacion en los circuitos

Los toroides se identifican por letras como se puede apreciar en los circuitos, por ejemplo T44/2 y el numero de espiras, el significado de estas letras es el siguiente : la primer letra T es simplemente toroide , el 44 indica el diametro externo en centesimas de pulgada y el /2 nos indica la aleacion ferromagnetica empleada en la fabricacion del nucleo.
Este ultimo numero es el mas importante ya que determina la frecuencia de resonancia .

Sigla -- Diam. Externo -- Diam. Interno -- Altura

T.25 6,5mm 3,0mm 2,5mm
T.27 7,1mm 3,8mm 3,2mm
T.30 7,8mm 3,9mm 3,2mm
T.37 9,5mm 5,2mm 3,2mm
T.44 11,2mm 5,8mm 4,0mm
T.50 12,7mm 7,7mm 4,8mm
T.60 15,2mm 8,5mm 5,9mm
T.68 17.5mm 9,4mm 4,8mm
T.80 20,0mm 12,6mm 6,3mm
T.94 23,9mm 14,0mm 7,9mm
T.106 26,9mm 14,5mm 11,0mm
T.130 33,0mm 19,8mm 11,0mm
T.157 34,9mm 24,0mm 14,5mm
T.184 46,7mm 24,0mm 18,0mm
T.200 50,8mm 31,8mm 14,0mm
T.200A 51,0mm 32,0mm 25,0mm
T.225 57,2mm 35,6mm 14,0mm
T.225A 57,2mm 35,6mm 25,0mm
T.300 77,2mm 49,0mm 12,7mm



Los colores de identificacion

En los toroides no figura ninguna sigla de identificacion para ello se usan dos colores, el primero cubre tres lados del perimetro del nucleo y el segundo color solo cubre un lado .

0 Marron Gris 50 - 300 Mhz
1 Azul Gris 0,5 - 50 Mhz
2 Rojo Gris 1 - 30 Mhz
3 Gris Gris 0,03 - 1 Mhz
6 Amarillo Gris 2 - 50 Mhz
7 Blanco Gris 1 - 20 Mhz
10 Negro Gris 10 -100 Mhz
12 Verde Blanco 20 -200 Mhz
15 Rojo Blanco 0,1- 3 Mhz
17 Azul Amarillo 20 - 200 Mhz
22 Verde Naranja 20 - 200 Mhz








Las formulas que se utilizan para enrollar inductancias sobre nucleos toroidales, son las siguientes :

Mhz : 159,235 / raiz cuadrada microH · pf
pF : 25.330 / (Mhz · Mhz · uhy)
uhy : 25.330 / (Mhz · Mhz · pF )


Por consiguiente tras haber enrollado sobre un nucleo un determinado numero de espiras, no tenemos mas remedio que medir su inductancia con un inductametro de precision y una vez conocido el valor en uHy, podemos averiguar la frecuencia que sintonizaremos al aplicar en paralelo una capacidad conocida o bien que capacidad debemos elegir para sintonizar la frecuencia deseada.








Si queremos saber la frecuencia de exacta de sintonia de una bobina toroidal, se pueden conectar sus extremos utilizando una capacidad de valor conocido, a un osciloscopio luego se enrolla una sola espira que se conectara a un generador de rf .



Girando el dial de sintonia del generador tendremos que buscar en que frecuencia aumenta bruscamente la amplitud de la señal en el osciloscopio para luego volver a reducirse.
La amplitud maxima corresponde a la frecuencia de resonancia de la bobina con la capacidad que se le ha conectado .

Algunas indicaciones de utilidad

Al enrollar sobre estos nucleos alambre sin esmalte o capa protectora hay que chequear que el toroide esta bien aislado por su pintura de colores si la tiene , algunos toroides solo tienen un color y la parte gris puede ser conductora , con lo cual tendriamos espiras en corto .

Las espiras que hay que enrollar en un nucleo deben cubrir toda su superficie circular, no importa la cantidad de espiras hay que separarlas hasta lograr ocupar toda la superficie del nucleo .

Al juntar las espiras en un nucleo aumenta su inductancia y al separarlas esta baja, para conseguir Q elevados hay que enrollar muchas espiras y utilizar capacidades reducidas y al enrollar pocas espiras y utilizar capacidades elevadas , se reduce el factor Q pero se aumenta la frecuencia maxima en que puede trabajar el nucleo.

Los nucleos son muy fragiles, hay que tener mucho cuidado al enrollar las espiras y al trabajar con ellos ya que si se caen o someten a mucha fuerza se rompen facilmente.

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