Un transformador cambia una tensión de corriente alterna (CA) de un nivel a otro sin utilizar ninguna pieza móvil. Probablemente el más simple de todos los dispositivos eléctricos, el transformador se puede encontrar en pequeños cargadores de baterías o en enormes estaciones generadoras de energía. El transformador toroidal, con forma similar a una rosquilla, tiene ventajas específicas sobre otros transformadores conformados.

Corriente alterna

La electricidad de corriente alterna cambia de dirección en lo que se denomina un patrón de onda sinusoidal. El voltaje de CA estándar comienza en cero voltios y se eleva a su pico positivo yendo en una dirección a lo largo del cable, luego cae a cero voltios en la primera mitad de un ciclo. Luego se eleva a su punto máximo en la dirección opuesta y vuelve a cero nuevamente. Lo hace 60 veces por segundo creando lo que se conoce como 60 ciclos o 60 hercios (Hz).

La bobina primaria

La entrada de un transformador toroidal se conecta a la primaria, una bobina de alambre envuelto alrededor de un núcleo ferromagnético en forma de rosquilla. A medida que la electricidad pasa a través de la bobina, crea un campo magnético positivo que aumenta hasta un pico. El campo magnético colapsa a medida que el voltaje disminuye a cero, en la primera mitad del ciclo. La corriente entonces construye un campo magnético negativo a medida que la electricidad pasa a través de la bobina en la dirección opuesta. El campo magnético negativo colapsa a medida que la tensión vuelve a cero.

La bobina secundaria

A medida que los campos magnéticos positivos y negativos se acumulan y colapsan, pasan a través de una segunda bobina de cable que rodea al mismo núcleo, llamado secundario. A medida que estos campos magnéticos pasan a través del devanado secundario, producen el voltaje de salida. La cantidad de voltaje que producen depende de la cantidad de bobinas de cable en el secundario en comparación con el primario. Una relación de bobina de 2: 1 reducirá a la mitad el voltaje, y una relación de 1: 2 lo duplicará.

El núcleo

El núcleo o un transformador toroidal usa una tira de acero bien envuelta algo así como un muelle de reloj. Esta bobina especialmente fabricada mejora la construcción y la contracción de los campos magnéticos y los ayuda a inducir el voltaje en el secundario, haciendo que el transformador sea más eficiente porque de hecho se induce más voltaje desde el primario al secundario. Un núcleo ferromagnético sólido en forma de "E" o cuadrado, y en un transformador tradicional, tendría mucha menos eficacia.

Ventajas toroidales

Debido a su mayor eficiencia, para aplicaciones equivalentes , el transformador toroidal puede ser hasta 50 por ciento más pequeño, más ligero. También opera más silenciosamente, produciendo menos ruido de zumbido. Como resultado de su forma redonda, los campos magnéticos que crea permanecen dentro del transformador, causando menos interferencia con los circuitos adyacentes. Esto lo convierte en la elección ideal para transformadores en entornos altamente concentrados donde la interferencia puede ser crítica. También se monta más fácilmente en placas de circuitos impresos.