CONSTRUCCIN DE UN TRANSFORMADOR CASERO >QU ES UN TRANSFORMADOR?Es un componente elctrico diseado para cambiar el nivel del voltaje y de la corriente, de acuerdo a las necesidades especficas del caso. Formado por dos bobinas enrolladas alrededor de un ncleo o centro comn.El ncleo est formado por una cantidad predeterminada de chapas o lminas hechas de una aleacin de Hierro y Silicio. Esta aleacin reduce las prdidas por histresis magntica (capacidad de mantener una seal magntica despus de ser retirado un campo magntico) y aumenta la resistividad del Hierro.

USO Y APLICACIN DE LOS TRANSFORMADORESLa corriente elctrica generada en las plantas de energa, debe ser transportada hasta los hogares y empresas. Para ello es necesario utilizar voltajes muy altos que superan los 25.000 voltios. Por tal razn se usan transformadores cada tanto, para convertir los altos voltajes, en 115 voltios o 220 voltios, dependiendo del pas. Los aparatos electrnicos de hogares e industrias utilizan para su funcionamiento niveles de voltaje diferentes al que entrega la red pblica. Para que estos aparatos funcionen requieren un transformador.Este manual pretende de modo sencillo, ensear a construir transformadores de manera casera. Pues el mercado en algunos pases hace costosa o difcil su adquisicin. Este tutorial incluye las tablas y frmulas para la construccin de todo tipo de transformadores que correspondan a las necesidades suyas y de su mercado.NOTA: El transformador que vamos a ensear en este caso, es de 44V x 44V AC, ideal para amplificadores de 250W, pero es bueno anotar que este es SOLO UN EJEMPLO. Cada vez que piense hacer un transformador debe leer previamente el articulo de Cmo calcular transformadores, hasta que aprenda bien a calcularlos.MaterialesAlambre magneto de doble capaEl alambre de cobre multiusos est recubierto con una base en resina polister Imida y sobrecapa poliamidemida conocida popularmente como Barniz Dielctrico.Existen dos tipos de recubrimiento HS (Capa sencilla) y HD (Capa doble). Los alambres magneto pueden ser redondos, cuadrados o rectangulares.Caractersticas bsicas: 200 grados centgrados de resistencia trmica, resistencia a las sobrecargas, maleabilidad ideal para embobinar, resistencia a la abrasin, rigidez dielctrica en presencia de humedad, resiste el choque trmico, el flujo termoplstico y los solventes. Este alambre es usado en la fabricacin de generadores, alternadores, bobinas, motores elctricos, balastos, lmparas de mercurio, transformadores de potencia, etc. Para conseguir fcilmente el alambre, se puede recurrir a los depsitos de chatarra o segundas, donde se consigue reciclado. El alambre no debe estar ni pelado, ni quemado, ni partido, o a punto de partirse.Chapas de hierro silicioLas chapas o lminas de hierro silicio o hierro dulce, vienen con formas de letras (I) y (E) que intercaladas, forman el ncleo del transformador. Estas vienen en grano orientado (de ms gauss) o grano no orientado (chapa comn). Este material es ideal para evitar las prdidas por Histresis magntica y tienen la capacidad de imanarse y desimanarse rpida y fcilmente. Conseguir estas chapas nuevas es costoso, pues sus fabricantes venden al por mayor. Por esta razn invitamos a todos los interesados a visitar los depsitos o cacharreras, para que reciclen las chapas de transformadores usados, si el reciclador no lo hace, usted deber interesarlo en el tema, ofrecindole comprar las chapas y el alambre a un mejor precio que si el reciclador las vendiera por peso o chatarra. Las chapas y las formaletas tienen una relacin directa, existe cada chapa, para cada formaleta. A continuacin presentamos una tabla con las especificaciones de las chapas ms comunes del mercado.Dibujo de las chapas para el ncleo del transformador

Medidas en milmetros de las chapas para el ncleo del transformadorABCDEPeso por Cm-g

4832168-120

60402010-190

66442211-225

75502512.56.0300

845628147.0365

966432168.0480

1147638198.0675

1328844228.0900

15010050259.51170

18012060309.51680

210140703511.02300

240160804011.03000

3002001005011.04700

Papel parafinado

Cuando construimos un transformador, la energa se transmite del devanado primario al secundario, a pesar de que estos, no se tocan, pues si se llegaran a tocar, habra corto circuito.El papel parafinado de calibre grueso, se usa para aislar los devanados o rollos de alambre entre s. Este papel, como su nombre lo dice, tiene un bao de parafina, que lo hace flexible y dctil. Adems lo asla de la humedad y le da una resistencia al calor, evitando que se cristalice.En caso de no conseguir el papel parafinado, se puede usar papel pergamino o mantequilla grueso, aunque su durabilidad no es la misma.Formaletas

La Formaleta es un carrete cuadrado que se usa como soporte para enrollar el alambre y evitar que se disperse, ayudando al buen encajamiento del alambre.Al momento de fabricar un transformador se debe tener en cuenta que la formaleta y las chapas estn directamente ligadas, ya que el ancho del centro de las chapas, determina el ancho de la formaleta, y la cantidad de chapas, determinan el largo de la formaleta.Por esta razn es importante, al momento de calcular el rea del ncleo del transformador, buscar o construir una formaleta que nos aproxime a esta rea y coincida con las chapas que tengamos a la mano. Las Formaletas se consiguen en plstico, cartn y fibra de vidrio (para los transformadores de gran tamao).

Las formaletas se consiguen en los almacenes de materiales para bobinados, aunque a veces son difciles de conseguir. Por esta razn le hemos pedido a Jaime Ros, Gemetra profesional, que desarrollara unas formaletas en cartn paja, con sus respectivos planos, que puede descargar aqu gratis.A continuacin presentamos una tabla con las formaletas ms comunes en el mercado, con su rea, potencia mxima segn el ncleo y el nmero de espiras por voltio, para facilitar la construccin de los transformadores ms usados en sonido.Tabla de ncleo de formaletas Medida del rea del ncleo en centmetros. Compare el rea del ncleo con el ms cercano en la tabla, use esta o el rea inmediatamente ms grande a la que necesita y con el nmero de vueltas por voltio, calcule las vueltas de alambre del devanado primario y secundario.NCLEOPOTENCIA MXIMA VUELTAS POR VOLTIO REA Cm

1.6 x 1.9 9W143.04

2.2 x 2.837W76.16

2.5 x 1.820W9.34.5

2.5 x 2.849W67

2.8 x 1.517W104.2

2.8 x 2.549W67

2.8 x 3.596W4.39.8

2.8 x 5196W314

3.2 x 3.5125W3.7511.2

3.2 x 4163W3.312.8

3.2 x 5256W2.62516

3.8 x 4231W2.7615.2

3.8 x 5361W2.2119

3.8 x 6519W1.8522.8

3.8 x 7 707W1.5826.6

3.8 x 8 924W1.3830.4

3.8 x 9 1170W1.2234.2

3.8 x 10 1444W1.138

3.8 x 11 1747W1.00441.8

3.8 x 12 2079W0.92145.6

4.4 x 9 1568W1.0639.6

4.4 x 10 1940W0.9544

4.4 x 11 2342W0.86748.4

4.4 x 12 2787W0.79552.8

Construccin de la formaleta para el transformadorPlanos de formaletas

Despus de escoger la formaleta que ms se aproxima a sus necesidades, imprima el PDF con los planos. Clquelas sobre una hoja de cartn paja o cartn piedra de 1 milmetro de espesor, y luego recrtelas con un bistur, teniendo cuidado de hacerlo con la mayor precisin posible, ya que la formaleta deber recibir en su interior las chapas de hierro-Silicio, que debern entrar exactas, pero no apretadas. En el PDF de las formaletas, hallar 7 planos que corresponden a los transformadores ms usados en nuestros proyectos de audio, si usted necesita una formaleta diferente podr hacerla a escala a partir de las nuestras.Para ver el detalle de la foto, haga clic sobre ella.Ensamble de la formaleta

Aqu podemos apreciar la manera metodolgica para armar la formaleta.Lo primero es hacer un tubo cuadrado con el rectngulo ms pequeo, para formar el espacio que contendr las chapas. Al pegar la segunda capa sobre la primera, hgalo en sentido contrario, haciendo que queden en esquinas opuestas el punto de unin de cada capa, donde la primera, es abrazada por la segunda capa, para dar fuerza y agarre a las dos piezas. Use pegante para madera y aplique abundantemente.A continuacin pegue las piezas dobles que irn arriba y abajo, dando la forma de carrete. Luego pegue las otras piezas de refuerzo como se aprecia en las fotos.Refuerzo con cinta de enmascarar

Es necesario reforzar la formaleta con cinta de enmascarar, ya que la presin que va a recibir al momento de enrollar el alambre, es bastante fuerte. Trate de darle gran firmeza a la formaleta.A continuacin pinte la formaleta con Barniz Dielctrico.CONSTRUCCIN DE UN TRANSFORMADOR CASERO (parte 2) >

Recubrimiento con barniz dielctrico de la formaleta

Para darle una mejor consistencia, dureza y resistencia al calor y la humedad, es importante aplicar Barniz Dielctrico a la formaleta de cartn. Se puede aplicar con un pincel y si usted tiene grandes cantidades de barniz, puede sumergir la formaleta y lograr un muy buen resultado.

Observe la formaleta terminada con su bao de barniz. Si no consigue el barniz dielctrico, use barniz para madera, resina o pintura de poliuretano. Se trata de darle consistencia, fuerza y dureza a la formaleta, use la pintura que tenga a su alcance.Preparando el alambre magneto

Los transformadores traen cables normales recubiertos de caucho a la entrada y salida de corriente, y no se ve el alambre de cobre desde el exterior, ya que en su interior hay uniones entre el alambre y los cables de salida.Recordemos que el alambre magneto trae un recubrimiento de barniz dielctrico que lo asla de la electricidad y de la humedad. Por esta razn es necesario pelar unos cinco milmetros de la punta entes de comenzar a enbobinar el devanado primario y de esta manera soldarle un trozo de cable, que servir como conexin con el exterior.Utilice lija o una cuchilla para retirar el barniz y descubrir el cobre. Soldando el cable con el alambre de cobre

Estae el alambre magneto y el cable encauchetado y luego suldelos con el cautn. Cercirese de que la soldadura sea fuerte, halndolos con fuerza. Si esto queda mal, puede soltarse al terminar el transformador y tendr que desarmarlo para volver a unir los cables. El cable encauchetado al ser ms dctil que el magneto, nos permite manipular el transformador sin riesgo de que se parta o se fisure. Si usted saca las conexiones directamente en el alambre magneto, corre el riesgo de que se quiebre a la salida del transformador y tendra que desarmar, soldar y volver a cerrar el transformador.Aislamiento con Termoencogible

Es muy importante aislar la soldadura del cable con el alambre, ya que de no ser as, puede presentar daos por corto circuito mas adelante. Utilice Espagueti Termoencogible o tubo Termorretrctil de 3 milmetros, que no es ms que un aislante de forma tubular, que se encoje con el calor, aislando y tomando la forma de lo que cubre. Asegurando el alambre de cobre

Ahora; antes de comenzar a enrollar el alambre, debemos asegurarlo, tendiendo en cuenta de dejar dentro de la formaleta, al menos un centmetro del cable que va al exterior del transformador, para que al enrollar el cable, ste, nos ayude a asegurarlo. Observe como el cable sale por una de las ranuras de la formaleta. Utilice cinta de enmascarar para esta operacin. Es muy importante que el alambre magneto no salga, no asome a la parte externa, el cable encauchetado debe ingresar a la formaleta, debe ser bien soldado y bien aislado, para garantizar un buen inicio en su bobinado.Nota: La diferencia entre cable y alambre, es que el cable es un alambre o varios filamentos de alambre de cobre, cubiertos con plstico o plstico encauchetado, que es ms dctil. El alambre en este caso alambre magneto, viene solo cubierto de Barniz Dielctrico.Enrollando el alambre

Enrolle el alambre para el devanado primario, de abajo hacia arriba, de izquierda a derecha, apretando muy bien y teniendo cuidado de no montar una vuelta sobre otra y de no dejar espacios entre las vueltas de alambre. Esto se hace de manera ordenada y pulcra, para que quepan todas las vueltas necesarias. Cuando se hace un enrollamiento desordenado, el alambre ocupa ms espacio y al momento de colocar las chapas no entran, por tanto se ver obligado a golpear el alambre con un martillo, interponiendo un tronco plano de madera, para no correr el riesgo de pelarlo, estropeando el barniz aislante del alambre, causando cortos circuitos.

Observe la uniformidad del bobinado, que a pesar de ser hecho a mano, se ve como hecho a mquina. Al bobinar las siguientes capas, tenga cuidado de mantener la buena tcnica de enrollado. Puesto que son muchas vueltas y se puede perder la cuenta, le recomendamos que cada 50 o 100 vueltas, pegue un trozo de cinta con el nmero de vueltas dadas y as, llegado el caso, de perder la cuenta de las vueltas, slo deber devolverse hasta la ltima cinta con al nmero de vueltas anotado.Devanado primario terminado

Hemos terminado el devanado primario. Para este caso, que es un transformador para una entrada de 115 voltios en la red pblica, se dieron 318 vueltas de alambre calibre 21. Si en su pas, la red pblica es de 220 voltios deber enrollar 607 vueltas de alambre calibre 24 en el devanado primario.Nota: Estas vueltas de alambre slo sirven para este caso; en el que estamos usando una formaleta para ncleo de 3.8 centmetros por 4 centmetros. Para otros transformadores, remtase a nuestro artculo de Clculo de Transformadores para calcular las vueltas y el calibre del alambre que se requieran. Para terminar, retire de la punta del alambre el barniz dielctrico y suelde un cable, recubrindolo con tubo termoencogible y engnchelo en la otra ranura de salida de la formaleta.Aislando el devanado primario con papel parafinado

El devanado primario y el secundario estn aislados entre s, por papel parafinado o cartn. El campo magntico que se genera entre los dos devanados, transfiere la corriente del primario, al secundario, debido al efecto producido por el acoplamiento inductivo del flujo, es decir, debido a la inductancia mutua. Si por alguna razn no estn aislados los dos devanados, el transformador entrar en corto y no funcionar. En la foto se aprecia la colocacin del papel parafinado, el cual se ajusta con cinta de enmascarar y luego se recubre con ms cinta. Cercirese de que no existan espacios por los que se puedan tocar el devanado primario con el secundario.CONSTRUCCIN DE UN TRANSFORMADOR CASERO (parte 3)>

Devanado primario terminado y aislado

Observe como fue cubierto el papel parafinado con abundante cinta de enmascarar, dejando una pestaa tanto arriba como abajo para evitar que el alambre del devanado secundario entre en contacto con el devanado primario. De estos detalles depende la calidad de su transformador para que no tenga prdidas, ni corrientes de foucault.Asegurando el devanado secundario

Para enbobinar el devanado secundario, el procedimiento es similar al del primario, slo que se comienza por el otro lado de la formaleta para que no queden todos los cables del mismo lado y as no confundirlos a la hora de conectarlo. En esta caso usaremos un alambre calibre 16, ya que necesitamos que el transformador nos entregue buena corriente (amperios). Lo primero es aadir un pedazo de cable encauchetado; preferiblemente de un color diferente al usado en al devanado primario, soldndolo al alambre. Recuerde pelar bien la punta del alambre de cobre para retirar el barniz dielctrico antes de soldar. Asle la unin con espagueti termoencogible. Sacando al TAP central o punto centro del transformador

Ya que el transformador que hemos construido, entrega un voltaje de 88 voltios con TAP central, repartidos en 44 voltios y 44 voltios, en el devanado secundario, es necesario, al momento de enbobinar, detenerse a la mitad de las vueltas para soldar un cable de salida que har las veces de punto centro o TAP central.Recordemos que para el ncleo que estamos usando de 3.8 centmetros por 4 centmetros, el nmero de vueltas por voltio es de 2.7. Esto quiere decir que 88 x 2.7 = 237.6 vueltas que redondeamos en 238 vueltas, divididas por dos, nos define 119 vueltas, para conectar al punto centro. Al momento de soldar el TAP central o punto centro, recuerde lijar slo un fragmento del alambre, para que haya adherencia de la soldadura. Asle bien la soldadura con cinta de enmascarar y contine con las otras 119 vueltas.Nota: El mtodo anteriormente enunciado para construir un transformador con TAP central, es casero. Si usted quiere hacer un transformador con TAP central, de manera industrial, deber calcular las vueltas de alambre del devanado secundario, tomando la mitad (44V), del voltaje total que hay de extremo a extremo (88V) y enrollar, no un devanado de alambre, si no dos del mismo calibre y a la par. La punta de adentro de un devanado secundario, deber unirse con la punta de afuera del otro devanado secundario, formando el TAP central. Prximamente ampliaremos este tema.Terminado el devanado secundario

Despus de dar las 119 vueltas restantes, proceda a soldar un cable en la punta final, de la misma manera que las veces anteriores, pelando el alambre, soldando y aislando con Termoencogible. En este momento tenemos el devanado secundario con TAP central. Volvemos a cubrir con Papel Parafinado y cinta de enmascarar, ya que haremos otro devanado secundario, esta vez, de 12 voltios, a unos 300 miliamperios, que utilizaremos para alimentar un preamplificador, que complementar el amplificador y as ahorraremos colocar otro transformador.Cubra bien el devanado secundario, cerciorndose de que no queden puntos descubiertos.Alistando el devanado adicional

Como en los devanados anteriores, es necesario aadir un cable de otro color para la salida al exterior, soldado al alambre de cobre y ajustar con cinta de enmascarar para poder enrollar el devanado adicional. En este caso usaremos alambre calibre 23, ya que no necesitamos un calibre grueso para este bobinado.Bobinando el devanado adicional

Enrolle el alambre de abajo hacia arriba para ajustar la punta del comienzo con las vueltas de alambre y terminar arriba para comodidad a la hora de sacar el otro cable encauchetado. Para este transformador slo son necesarias 33 vueltas, que son el resultado de multiplicar 12 voltios por 2.7 vueltas por voltio.No olvide que para hallar el nmero de vueltas de alambre, basta con dividir la constante (42), entre el rea del ncleo.Devanado adicional terminado

Al terminar de enrollar las vueltas de alambre para el devanado adicional, remate soldando un cable encauchetado al alambre. Vale la pena enfatizar en lo importante de lijar la punta del alambre, para poder soldar el cable y aislarlo con termoencogible.Cubriendo el alambre con cartulina

Para proteger el alambre y dar un buen acabado, se cubre el bobinado con una tira de cartulina recubierta con papel adhesivo, que puede ser papel Contact.CONSTRUCCIN DE UN TRANSFORMADOR CASERO (parte 4) >

Colocando las chapas de hierro-Silicio

Ahora viene el proceso de colocar las chapas o lminas de hierro-silicio. Tomamos las chapas con forma de (E) y las vamos introduciendo dentro de la formaleta, intercalndolas una por un lado y la otra por el otro, como se aprecia en la fotografa. Tenga cuidado de no trabarlas, no meter dos pegadas. Nuestras chapas son recicladas, por tal motivo debemos tener cuidado y mirar detenidamente que las chapas no estn pegadas, oxidadas, torcidas o que sean de otros tamaos. En caso de estar oxidadas las chapas, debe lijarlas con lija nmero 380, hasta retirar totalmente el xido, para despus aplicarles barniz dielctrico. De no retirar el xido, las chapas afectadas se convertirn por contacto en una sola chapa, generando una corriente de foucault, causando una prdida de potencia en el transformador. Mximo de chapas

Los electrones del devanado primario, excitan los electrones del devanado secundario, produciendo una vibracin, que es transmitida a las chapas. Si el transformador no cuenta con la cantidad de chapas necesarias para ajustarlo, stas, al estar sueltas vibrarn alcanzando altas temperaturas por la friccin generada entre ellas. La cantidad total de chapas o lminas que requiere un transformador, se define por saturacin, pues se introducirn tantas, hasta que no haya espacio para introducir una ms. Para garantizar el ajuste total entre chapa y chapa, es usual que se haga golpendolas a martillo.Las ltimas chapas al entrar forzadas en la formaleta pueden causar daos; como atravesar la formaleta haciendo contacto con el alambre de cobre, generando un corto. Por esto es importante que las ltimas chapas estn en ptimas condiciones. NOTA: Cuando terminamos de colocar todas las chapas (E), debemos hacer una medicin para comprobar que las chapas no quedaron haciendo corto con el alambre, puesto que a veces, cuando el alambre est bastante cerca al borde del carrete, se puede raspar el barniz dielctrico al momento de introducir una chapa.Lo que debemos hacer es colocar el multmetro en la escala de continuidad. Colocamos una punta en el TAP central del devanado secundario y la otra punta en las chapas. No deber macar continuidad ni tampoco alguna impedancia. Completar montaje de chapas

Ahora colocaremos el complemento de las chapas (E), que son las chapas con forma de (I), estas van intercaladas en los vacos entre los lomos de las (E). Esta face es relativamente sencilla, pues los vacos estn all y slo deben ser llenados. El estado de las chapas en forma de (I) debe ser ptimo. No tener dobleces, no estar oxidadas, no colocar ms de una en cada espacio y no olvide que todas deben ser del mismo tamao. Ajuste final de las chapas

Despus de haber instalado todas las chapas, procederemos a ajustarlas perfectamente entre s. Para ello, usamos un martillo y una base dura plana, colocamos el transformador sobre la base dura plana y con el martillo vamos rectificando la ubicacin de las chapas hasta que todas las caras se vean perfectamente planas.Atornillado de las chapas

Todas estas normas tcnicas de ajuste de las chapas, slo pretenden evitar que su transformador se recaliente hasta que se derrita el barniz dielctrico y el alambre entre en corto. Para evitar esto, cogemos la totalidad de las chapas y en sus 4 esquinas atravesaremos 4 tornillos pasantes de buena calidad, con tuerca, que apretaremos muy fuerte, hasta conseguir una slida pieza. Circuito Serie para prueba del transformadorEste sistema elctrico permite probar circuitos o aparatos, sin el riesgo de quemarlos. Si el aparato est en corto circuito, el bombillo prende. Si el circuito no est en corto o est abierto, el bombillo no prende.En el caso del transformador, deber colocar los dos caimanes del Circuito Serie en las dos puntas de entrada de corriente del devanado primario. Si el transformador tiene las chapas y el alambre suficientes, el Circuito Serie no deber prender, pues el consumo de corriente es mnimo y no es suficiente para prender el bombillo. Si el bombillo prende levemente, indica que pueden faltar chapas o alambre en el devanado primario. Si el bombillo prende plenamente, indica que el transformador est en corto circuito. En este caso el bombillo consume la corriente, evitando que el transformador se queme. Para comprobar que los devanados no estn abiertos o interrumpidos, junte con un rose las puntas del devanado secundario y el bombillo deber prender. Haga lo mismo con las otras puntas del devanado secundario y entre las dos puntas del devanado adicional. Si los devanados estn correctos, el bombillo en todos los casos deber prender.Mediciones

Ya que sabemos que el transformador no est en corto, podemos conectarlo directamente al toma corriente de la pared, as mediremos los voltajes de salida de la siguiente manera:Con el multmetro en la escala de voltaje AC, coloque una punta del multmetro en el TAP central y la otra en el extremo izquierdo del devanado secundario. Deber marcar el voltaje deseado, en este caso, 44 voltios AC.

Con el multmetro en la escala de voltaje AC, coloque una punta del multmetro en el TAP central y la otra en el extremo derecho del devanado secundario. Deber marcar el voltaje deseado, en este caso, 44 voltios AC. Colocando las puntas del multmetro entre los dos extremos del devanado secundario, deber marcar el doble del voltaje medido entre el TAP y cada extremo, en este caso, 88 voltios AC.

Con el multmetro en la escala de voltaje AC, coloque cada punta del multmetro entre los cables de salida del devanado adicional, deber marcar el voltaje deseado. En este caso entre 12 y 13 voltios AC.Si el resultado de las mediciones hechas no se ajustan, a las medidas deseadas, indica que hubo un error al contar las vueltas en alguno de los devanados.Acabados

Teniendo nuestro transformador listo revisamos el ajuste de los tornillos, no olvide colocar los 4 piedeamigos o escuadras metlicas, que sern muy tiles al momento de instalarlo. Por esttica recomendamos pintar las chapas con una pintura a base de aceite. As obtendremos un transformador ptimo y de buena apariencia.Evite esto

Es mejor hacer, que comprar hecho. Los mercados locales ofrecen un sin nmero de transformadores, algunos a bajo costo. Tenga cuidado, generalmente los productores locales quieren bajar costos, an en detrimento del producto, ellos no usan el alambre del calibre requerido, disminuyen las vueltas de alambre, no usan la cantidad de chapas requeridas para el ncleo, no ajustan perfectamente las partes del transformador. Todo ello, para ahorrar costos y tiempo.Para evitar esto, lo mejor es que usted haga su propio transformador, asegurando la calidad del producto, a la vez que hace un gran ahorro.En la foto se aprecia un prototipo de mala calidad que no cumpla con las especificaciones tcnicas requeridas, dando como resultado la destruccin del mismo. Que no le suceda.

CMO CALCULAR EL TRANSFORMADOR PARA SU AMPLIFICADOR

TRANSFORMADOR

El transfomrador componente elctrico que tiene la capacidad de cambiar el nivel del voltaje y de la corriente, mediante dos bobinas enrolladas alrededor de un ncleo o centro comn.El ncleo est formado por una gran cantidad de chapas o lminas de una aleacin de Hierro y Silicio. sta aleacin reduce las prdidas por histresis magntica (capacidad de mantener una seal magntica despus de ser retirado un campo magntico) y aumenta la resistividad del Hierro.

Funcionamiento de un transformador

El cambio de voltaje o corriente que hace un Transformador se sucede gracias a que el devanado secundario es inducido por un campo magntico producido por el devanado primario en conjunto con el ncleo. El cambio de voltaje o corriente, que entrega el transformador es inverso, es decir que cuando el transformador aumenta el voltaje, la corriente baja; y cuando el voltaje baja, la corriente sube. Esto nos lleva a una ley: la energa que entrega un transformador, no puede ser superior a la energa que entra en l.Aunque el devanado primario y el secundario estn aislados por cartn, papel parafinado, prespn o plstico, el campo magntico se transmite del devanado primario al secundario.Existe una relacin entre las vueltas del devanado primario y el devanado secundario. Esta relacin, determina el voltaje de salida del transformador y son iguales, la relacin entre las vueltas de los devanados y los voltajes de entrada y salida. Cuando el devanado primario es igual al devanado secundario (1:1), el voltaje y la corriente de entrada, son iguales al voltaje y corriente de salida. En este caso este transformador slo sirve para hacer un aislamiento galvnico, es decir que podemos tocar la corriente de salida sin ser electrocutados.Al cambiar las vueltas de alambre del devanado secundario, cambia el voltaje de salida del transformador. Ejemplo: si por cada vuelta del devanado primario, damos tres vueltas en el secundario; tendramos, en el caso de aplicar una tensin de 10 voltios en la entrada, en la salida seran 30 voltios. Y Cuando enrollamos una vuelta de alambre en el secundario por cada tres vueltas del primario; en el caso de aplicar una tensin a la entrada de 30 voltios, tendramos a la salida 10 voltios.A continuacin veremos un mtodo prctico que permite conocer las caractersticas del transformador para su Amplificador o cualquier otro aparato. En realidad existen muchas formas de evaluar y calcular un transformador, la que propondremos, conduce de forma fcil y con bastante precisin al modelo del transformador que necesitamos.El punto de partida es determinar la potencia que entrega cada canal del amplificador, si el amplificador es estereofnico. Cada canal aportar la mitad de la potencia del amplificador. Si es un amplificador monofnico, la potencia total ser la entregada por la nica salida. Veamos un ejemplo: teniendo un Amplificador estreo de 100 vatios, significa que cada canal es de 50 vatios, o sea que la potencia que entrega canal es 50 vatios. En este caso usaremos parlantes de 8 ohmios, es decir la impedancia del parlante RL, es de 8 ohmios, determinados por el fabricante del circuito integrado de salida o del diseo en s. Esto quiere decir quela tensin real (RMS) del transformador necesario para alimentar este amplificador, es igual al voltaje continuo que consume el amplificador, dividido entre la raz cuadrada de 2, (1.4141). Ahora bien, por aquello de las prdidas es aconsejable incrementar el valor obtenido en unos dos o voltios.Por ejemplo; si su amplificador se alimenta con 34 voltios DC, entonces la tensin RMS del transformador se calcular de la siguiente manera:

Voltaje RMS = 34/ 234 / 1.4141 = 24 voltios AC Lo quel es igual a: Voltaje RMS = 24 voltios A estos 24 voltios es aconsejable sumarle unos 2 voltios, dando como resultado 26 voltios ACLa potencia del transformador define la dimensin del ncleo. La potencia no es otra cosa que el producto de la multiplicacin entre el voltaje y el amperaje del transformador. As: PT = V RMS x I RMS Por ejemplo en el caso anterior calculamos un voltaje de 24 voltios (RMS) y una corriente de 5 Amperios, entonces la potencia ser:PT = 24V X 5Amp = 120 vatiosTabla AWGCalibreMils circulares Dimetro mm Amperaje

720,8183.6744.2

816,5093.2633.3

913,0902.9126.5

1010,3832.5921.2

118,2342.3016.6

126,5302.0513.5

135,1781.8310.5

144,1071.638.3

153,2571.456.6

162,5831.295.2

172,0481.154.1

181.624 1.023.2

191.288 0.912.6

201,0220.812.0

21810.10.721.6

22642.40.651.2

230.5090.571.0

240.4040.510.8

250.3200.450.6

260.2540.400.5

270.2020.360.4

280.1600.320.3

290.1260.280.26

300.1000.250.20

La razn de aumentar dos voltios en el devanado secundario, es proveer un margen de prdida producido por el consumo de los diodos rectificadores y en la resistencia natural del transformador. Para que su transformador responda adecuadamente y entregue la corriente deseada, debe construirse con alambre de cobre del calibre apropiado.Como hallar el calibre del alambre del devanado secundario Para saber el calibre adecuado del alambre del devanado secundario, se debe averiguar los amperios de consumo del amplificador y luego consultar la Tabla AWG. En este caso el amplificador consume 5 amperios que obtuvimos de dividir la potencia en watts del amplificador, entre el voltaje de salida (devanado secundario). Si miramos la tabla AWG, vemos que el alambre calibre 16, soporta 5.2 amperios, aunque en la practica, se puede usar un calibre mas delgado, por ejemplo un 17, (No baje mas de un punto el calibre, ya que podra recalentarse el transformador o no entregar la potencia requerida).Vale recordar que si no sabemos los amperios de consumo, basta con dividir la potencia del amplificador entre los voltios de salida del transformador.Claro est que si el amplificador es de transistores, el devanado secundario se haya sumando los amperios que consumen los transistores. Por ejemplo cuando un amplificador trabaja con 4 transistores 2SC5200 y sabemos que cada uno de estos requiere 1.3 amperios, tenemos un total de 5.2 amperios que equivalen al alambre calibre 16.Como hallar el calibre del alambre del devanado primario Para hallar el calibre del alambre del devanado primario, primero hayamos el amperaje. Esto se consigue de dividir los vatios del amplificador, entre el voltaje del toma corriente o de la red pblica de su pas.En este caso tenemos un suministro de 120 voltios en la red pblica.Amperios = Watts RMS/ Voltios de entradaLo quel es igual a:Amperios = 120W / 120V = 1 Amp 120 watts dividido 120 voltios, igual a: 1 amperio. Si observamos en nuestra tabla AWG, el calibre mas cercano es el 23.Como hallar el rea del ncleo del transformador Ahora la seccin del ncleo se relaciona con la potencia total de la siguiente forma:Seccin del ncleo = PTLa seccin del ncleo es igual a la raz cuadrada de la potencia total.Como vimos anteriormente obtuvimos 120 vatios de potencia, para el transformador. Entonces la seccin del ncleo debe ser: Seccin del ncleo = 120 = 10.95 cms cuadradosEsto quiere decir que nos servir un ncleo de 3.3 cms de ancho,por 3.3 cms de largo,lo que equivale a una rea del ncleo de 10.89centmetros cuadrados, aunque no necesariamente tiene que ser cuadrado. Las lminas o chapas que mas se aproximan, tienen 3.2 cms de largo en su centro, tendramos que colocar la cantidad de chapas que nos den unos 3.6 cms de ancho para lograr esa rea. La Formaleta comercial para este caso es de 3.2 cm por 4 cm que tiene una potencia disponible de 163 Watts. Esta potencia de averigu de elevar al cuadrado el rea del ncleo.

3.2 x 4 = 12.8 cms2

12.8 x 12.8 = 163.84W

Es mejor siempre usar un tamao de ncleo ms grande del que necesitamos para estar sobrados en potencia y no tener problemas al meter el alambre.Medida para definir el ancho del ncleo sumando chapas o lminas de hierro

Medida para definir el largo del ncleo En las figuras, se aprecia el ncleo del transformador visto por encima, la seccin del ncleo ser el producto del largo en centmetros por el ancho en centmetros. Este debe corresponder al valor calculado cuando menos, como dijimos anteriormente, si es mayor tanto mejor, pues otorga cierto margen de potencia.Calculo del nmero de espiras del alambre de cobre

Existe una constante que es el nmero 42, no vamos a entrar en detalles acerca del origen de este numero, puesto que la idea no es ahondar en matemticas, si no lograr que personas con poco conocimiento logren hacer transfomradores. Para calcular el nmero de espiras o vueltas de alambre de cobre, en nuestro ejemplo, se divide 42 entre los 12.8 cms2, que son el rea del ncleo de 3.2 x 4. Nmero de espiras = 42 / 12.8 Cm2 42 dividido 12.8 = 3.28 espiras o vueltas de alambre por voltio.Esto quiere decir, que para el devanado primario, son 120 voltios del toma corriente, multiplicado por 3.28, es igual a: 393 espiras o vueltas de alambre de cobre. Si en su pais el voltaje de la red pblica es de 220V, se multiplica, 220 voltios por 3.28 = 721 vueltas en el devanado primario. Para hallar el nmero de espiras del devanado secundario, se toman los 26 voltios del transformador y se multiplican por 3.28 obteniendo 85 espiras o vueltas de alambre.Ahora que ya sabemos los calibres de alambre a usar y el nmero de vueltas, podemos hacer nuestro Transformador.

Conexin de dos transformadores simplesEn el caso que se nos dificulte conseguir un transformador con TAP central, una opcin muy sencilla es conectar dos transformadores simples (Sin TAP central).En la figura se muestra como se hace la conexin correcta para convertir nuestros dos transformadores sencillos, en un transformador con TAP central. Adems como se duplica la cantidad de hierro de las chapas, se aumenta un poco la potencia, mejorando el rendimiento de los dos trasformadores.Transformadores en paralelo

En otras ocasiones se hace difcil conseguir transformadores de amperajes altos y no podemos conseguir los materiales para hacerlo.Como solucin para este problema se pueden conectar dos transformadores en paralelo y as duplicar el amperaje y mantener el voltaje. Por ejemplo: Necesitamos un transformador de 18+18 voltios AC, con una corriente de 12 amperios, para alimentar el amplificador de 300W con TDA7294.Podemos conectar en paralelo dos transformadores de 18+18V AC, con una corriente de 6 amperios y as obtendremos el transformador que requerimos para este proyecto.Si lo desea, puede utilizar un programa llamado transformer calculation, que hace el trabajo de clculo por usted. Para que los clculos con este programa salgan correctamente, es necesario sumar dos milmetros a cada lado del ncleo, Puesto que la formaleta donde se enrolla el alambre ocupa espacio de alambre. Otra opcin es usar el programa oficial de nuestro sitio Web, que fue creado por Jaider Martnez, uno de nuestros fieles seguidores. Es un software gratuito para calcular las dimensiones, vueltas de alambre y su calibre, con slo ingresar el voltaje y el amperaje. Algunos ejemplos de clculos para realizacin de transformadores

Por Federico Michelutti de Argentina.Antes de realizar los ejemplos deberemos tener en cuenta la siguiente informacin:Tabla de ncleo de formaletas Medida del rea del ncleo en centmetros. Compare el rea del ncleo con el ms cercano en la tabla, use esta o el rea inmediatamente ms grande a la que necesita y con el nmero de vueltas por voltio, calcule las vueltas de alambre del devanado primario y secundario.NCLEOPOTENCIA MXIMA VUELTAS POR VOLTIO REA Cm

1.6 x 1.9 9W143.04

2.2 x 2.837W76.16

2.5 x 1.820W9.34.5

2.5 x 2.849W67

2.8 x 1.517W104.2

2.8 x 2.549W67

2.8 x 3.596W4.39.8

2.8 x 5196W314

3.2 x 3.5125W3.7511.2

3.2 x 4163W3.312.8

3.2 x 5256W2.62516

3.8 x 4231W2.7615.2

3.8 x 5361W2.2119

3.8 x 6519W1.8522.8

3.8 x 7 707W1.5826.6

3.8 x 8 924W1.3830.4

3.8 x 9 1170W1.2234.2

3.8 x 10 1444W1.138

3.8 x 11 1747W1.00441.8

3.8 x 12 2079W0.92145.6

4.4 x 9 1568W1.0639.6

4.4 x 10 1940W0.9544

4.4 x 11 2342W0.86748.4

4.4 x 12 2787W0.79552.8

Medida del ncleo:Al multiplicar (X) (ancho del centro de las chapas) por (Y) (fondo dado por la cantidad de chapas), obtenemos el rea en centmetros cuadrados, del ncleo de nuestro transformador. Las medias en milmetros disponibles que tenemos para (X) son: 16, 20, 22, 25, 28, 32, 38, 44, 50, 60, 70, 80, 100.(Y) estar determinado por la cantidad de placas o chapas que colocaremos una arriba de la otra.Ejemplo N 1: Entrada: (devanado primario) 220 VSalida 1: (devanado secundario) 60V a 4AmpLo primero que debemos calcular es la potencia de nuestro transformador:En este caso: 60V x 4 Amp. = 240 wattsAhora: si buscamos en la tabla anterior encontraremos el valor mas aproximado que es: 256W (Estas son potencias mximas y debe estar por encima para reducir las perdidas).NCLEOPOTENCIA MXIMAVUELTAS POR VOLTIOREA Cm

3.2 x 5256 W2.62516

De esta manera encontramos la medida del ncleo que mas se ajuste a nuestras necesidades: X = 3.2 cm por Y = 5 cm Ahora bien; al dividir la potencia de nuestro amplificador, entre el voltaje de entrada, obtenemos el valor del amperaje para el devanado primario:240w / 220v = 1.09 amp.Ahora observamos en la tabla AWGCalibreMils CircularesDimetro mmAmperaje

172.0481.154.1

230.5090.571.0

Como ven, debemos utilizar para el devanado primario, alambre magneto de calibre 23 y un alambre calibre 17, para el devanado secundario, ya que este necesita 4 amperios.Para calcular la cantidad las vueltas del devanado primario, debemos multiplicar las Vueltas por voltio (2.21 segn nuestra tabla de ncleo de formaletas), por la cantidad de voltios de entrada del transformador (voltaje de la red pblica):220V x 2.625 = 578 vueltas para el devanado primario.Para el devanado secundario, lo mismo pero con la salida de voltios deseada:60V x 2.625 = 158 vueltas para el devanado secundario.Ejemplo N 2:Entrada: (devanado primario): 120VSalida 1: (devanado secundario): 32 x 32V a 3Amp (utilizaremos TAP Central)Lo primero que debemos calcular es la potencia de nuestro transformador; En este caso: 32 + 32V x 3 Amp. = 192 WattsAhora: si buscamos en nuestra tabla de ncleo de formaletas, encontraremos el valor que ms se aproxima es de: 196W, (ya que son potencias mximas).NCLEOPOTENCIA MXIMAVUELTAS POR VOLTIOREA Cm

2.8 x 5196W314

De esta manera encontramos la medida del ncleo que necesitamos, que es de X = 2.8 cm por Y = 5 cm Ahora bien; al dividir la potencia de nuestro amplificador, entre el voltaje de entrada, obtenemos el valor del amperaje para devanado primario:192w / 120v = 1.6 amp.Ahora observamos en la tabla AWGCalibreMils CircularesDimetro mmAmperaje

21810.10.721.6

181.6241.023.2

Como ven, debemos utilizar un calibre 21 para el devanado primario, y un calibre 18, para el devanado secundario, ya que este debe entregar 3 Amp.Para calcular la cantidad las vueltas del devanado primario, debemos multiplicar las Vueltas por voltio (3 segn la tabla de ncleo de formaletas), por la cantidad de voltios de entrada (red pblica):120V x 3 = 360 vueltas para el devanado primario.Para el devanado secundario, hacemos lo mismo pero con la salida de voltios deseada:64V x 3 = 192 vueltas. En este caso, al llegar a la vuelta 96, debemos soldar el cable de TAP Central, o podemos enrollar el alambre en doble y dar slo 96 vueltas, tal como se aprecia en el video.Ejemplo N 3:Entrada: 220V (devanado primario)Salida 1: 24V a 3 Amp (devanado secundario)Salida 2: 9V a 1.6 Amp (devanado secundario adicional)Lo primero es calcular la potencia que deber entregar transformador, para as encontrar el tamao del ncleo adecuado.Para este caso tomamos la potencia del devanado secundario principal, que es: 24V x 3 Amp) = 72 wattsLuego buscamos en la tabla de ncleo de formaletas y encontramos el valor mas aproximado por encima, que es: 96W (Tenga en cuenta estar al menos un 20% arriba, pensando en las perdidas por corriente de foucault).NCLEOPOTENCIA MXIMAVUELTAS POR VOLTIOREA Cm

2.8 x 3.596W4.39.8

De esta manera encontramos la medida del ncleo que necesitamos: X = 2.8 cm por Y = 3.5cm.Ahora bien; al dividir la potencia de nuestro amplificador, entre el voltaje de entrada, obtenemos el valor del amperaje que debe entregar el devanado primario:96W / 220v = 0.4 amp.Ahora observamos en la tabla AWGCalibreMils CircularesDimetro mmAmperaje

270.2020.360.4

181.6241.023.2

21810.10.721.6

Como ven, debemos utilizar un calibre 27 para el devanado primario, calibre 18 para el devanado secundario y calibre 21 para el devanado adicional.Para calcular la cantidad las vueltas del devanado primario, debemos multiplicar las Vueltas por voltio (4.3 segn la tabla de ncleo de formaletas) por la cantidad de voltios de entrara (voltaje de la red pblica).220V x 4.3 = 946 vueltas para el devanado primarioPara el devanado secundario se debe hacer lo mismo, pero con la salida de voltios deseada:24 v x 4.3 = 103 vueltas. Y para el Devanado Adicional, tenemos que: 9V x 4.3 = 39 vueltas.Ejemplo N 4:Entrada: 220V (devanado primario)Salida 1: 33+33v a 3amp (devanado secundario)Salida 2: 12v a 0.8amp (devanado secundario adicional)Comencemos por calcular es la potencia de nuestro transformador:Para este caso tomamos la potencia del devanado secundario principal, que es 33V + 33V x 3 Amp = 198 watts. Ahora buscamos en nuestra tabla de ncleo de formaletas y encontramos el valor mas aproximado por encima, que es: 231W (Tenga en cuenta estar al menos un 20% arriba, pensando en las perdidas por corriente de foucault).NCLEOPOTENCIA MXIMAVUELTAS POR VOLTIOREA Cm

3.8 x 4231W2.7615.2

De esta manera hemos encontrado la medida del ncleo ms adecuada para nuestro el ncleo de nuestro transformador: X = 3.8 cm por Y = 4 cm. Ahora bien; al dividir la potencia de nuestro amplificador, entre el voltaje de entrada, obtenemos el valor del amperaje del devanado primario:231W / 220v = 1.05 Amp.Ahora observamos en la tabla AWGCalibreMils CircularesDimetro mmAmperaje

22642.40.651.2

181.6241.023.2

240.4040.510.8

Como ven, debemos utilizar un calibre 22 para el devanado primario, aunque se puede usar calibre 23, por ser muy poca la diferencia.Para el devanado secundario usamos alambre calibre 18, ya que este devanado necesita 3 Amp y el alambre 18 entrega 3.2 amperios. Y el devanado adicional usamos alambre calibre 24, ya que requiere 0.8 Amp.Para calcular la cantidad las vueltas del devanado primario, debemos multiplicar las vueltas por voltio (2.76 segn nuestra tabla de ncleo de formaletas), por la cantidad de voltios de entrara (voltaje de la red pblica):220V x 2.76 = 607.2 vueltas para el devanado primario.Para el devanado secundario, se hace lo mismo, pero con la salida de voltios deseada:33+33 V x 2.76 = 182 vueltas. En este caso, al llegar a la vuelta 91, debemos soldar el cable de TAP Central, o podemos enrollar el alambre en doble y dar slo 91 vueltas, tal como se aprecia en el video.Y para el devanado adicional tenemos que: 12Vx 2.76 = 33 vueltas.Agradecimientos muy especiales a Federico Michelutti de Argentina.

CONSTRUCCIN DE UN TRANSFORMADOR TOROIDAL CASERO >

Frente a las 3 grandes desventajas de los Transformadores Cuadrados que se usan para aparatos de gran potencia como son: su exagerado tamao, gran peso y costo elevado, nos dimos a la tarea de investigar los transformadores que se usan para los amplificadores de alta potencia en el mundo y vimos que los expertos en la materia son los Filipinos, indonesios, la india y otros lugares de Asia; Todos tenan en comn el uso de los Transformadores Toroidales. Un ejemplo son los amplificadores Kesler, Crest Audio, Crell, konzert, y Crown, entre otras marcas.Al determinar esto, nos vimos obligados a buscar una manera sencilla, para hacerlos nosotros mismos. Comprobamos que los transformadores cuadrados son adecuados, usndolos en potencias bajas, desde 1W, hasta 800W, pero si queremos ensamblar potencias superiores debemos; por economa, tamao, estabilidad y peso, usar Transformadores Toroidales. Y por supuesto! Estos tambin puede usarlos para los amplificadores de las video rockolas.Nuevamente esperamos que si usted va a construir un Transformador Toroidal con este manual; debe leer el artculo completo y a conciencia, para que obtenga el resultado positivo que todos esperamos al emprender este tipo de tareas. Como siempre esperamos poder demostrar de manera prctica y sencilla, ahorrdoles errores, dinero y tiempo, que finalmente es lo ms valioso de todo. En el artculo anterior enseamos cmo hacer transformadores cuadrados con chapas en forma de (E) y en forma de (I). Recordemos que un transformador se compone de un devanado primario y un devanado secundario enrollados sobre un ncleo, aislados entre si, tanto el ncleo de los devanados, como los dos devanados entre s.Un transformador puede ser diseado para bajar el voltaje o para subirlo. Tambin para aislar el voltaje de la red pblica.En este caso vamos a explicar como hacer transformadores toroidales (en forma de rosquilla), nicamente con ncleo de hierro-silicio.NOTA: Toda la informacin que a continuacin brindaremos ha sido adquirida en su gran mayora a partir de la experiencia diaria. La idea de nuestro sitio Web es incentivar a que ms personas hagan y vivan de la electrnica, a pesar de sus pocos conocimientos. Por eso no usamos un lenguaje complicado ni nos basamos en frmulas complejas, que puedan desmotivar a los principiantes o a las personas que practican en auto aprendizaje.Recordemos que los bobinados de un transformador son de alambre magneto esmaltado con barniz dielctrico, que sirve como aislante elctrico. Se envuelven alrededor del ncleo ya sea a mano o con ayuda de una mquina.El nmero de vueltas de alambre determinan el voltaje, un giro completo alrededor del ncleo equivale a una vuelta.El devanado primario es el que recibe el voltaje de la red pblica, ya sean 120V o 220V AC, segn sea el pas.El devanado secundarioes lasalida del voltaje del transformador.El devanado secundario es impulsado por un campo magntico producido por el devanado primario, inducido en el ncleo.Un transformador con una relacin de 1:1 genera un voltaje casi igual al que entra en l. Digo casi, ya que debido a las pequeas prdidas no alcanza a entregar exactamente lo mismo. Por ejemplo; entran 12 voltios, a la salida tendremos unos 11 voltios aprox.Si la relacin es 1:2 (primario: secundario), la tensin que entrega el devanado secundario ser el doble que la que entra en el primario.Por ejemplo; entran 12 voltios, a la salida tendremos unos 23 voltios aprox.Una proporcin de 1:3 dar lugar a una tensin secundaria 3 veces ms alta que la tensin en el devanado primario.Por ejemplo; entran 12 voltios, a la salida tendremos unos 34 voltios aprox.Debemos tener en cuenta que todo lo dicho anteriormente slo se aplica en un transformador sin carga.Cuando el transformador se pone a trabajar, es decir a alimentar algn circuito; por ejemplo un amplificador, se registra una cada de voltaje y por tanto una diferencia entre el voltaje de entrada y el de salida, que ya no coincide con la relacin o clculo que hicimos entre la cantidad de vueltas de alambre del devanado primario y la cantidad del secundario.

Esta prdida de voltaje se debe principalmente a que el acoplamiento magntico del devanado primario y los devanados secundarios a travs del ncleo, no logran una eficiencia del 100%, y tambin a factores como la calidad del alambre de cobre, que entre mas baja sea su calidad, mayor es su resistencia a la corriente.La transferencia de potencia entre el devanado primario y el secundario se realiza magnticamente, a travs del ncleo y el aire.Recuerde que los devanados primarios y secundarios nunca van conectados elctricamente entre s, a menos que sea un Auto-transformador y eso es otro tema.Los Transformadores Toroidales son solenoides de alto rendimiento. Recordemos que se le llama solenoide a un dispositivofsico capaz de generar un campo magntico estable y fuerte en su interior y muy dbil en su exterior. Los inductores son aquellos que como su nombre lo indica, inducen corrientes de una bobina a otra u otras cercanas. Fueron inventadas en agosto de 1831 por el fsico Ingls Michael Faraday, quien descubri que un campo magntico variable puede inducir una tensin en un cable cercano, y a esto se le llam la Ley de Induccin de Faraday. Los transformadores toroidales tambin tienen otra propiedad conocida como auto-inductancia, esto es un tipo de resistencia. El toroidal resiste o lucha contra los cambios que se generen en su propia corriente, ya sea para hacerla ms grande o ms pequea. La fuerza de la auto-inductancia depende del nmero de bobinas del toroidal y de la corriente AC que reciba.Caractersticas de un transformador toroidalUn Transformador Toroidal tiene un campo magntico en su interior que forma una serie de crculos magnticos concntricos. Fuera de l, el campo es nulo. La fuerza de este campo magntico depende del nmero de espiras o de vueltas que el toroidal tenga. Es decir que el campo magntico disminuye a medida que crece el dimetro del ncleo del transformador.Los Transformadores Toroidales superan en muchos campos de aplicacin a los transformadores clsicos, a pesar de que se calculan y construyen con un procedimiento ms o menos similar.Lo que hace ms eficientes a los Transformadores Toroides es el hecho de que el flujo magntico que atraviesa al ncleo de Hierro-Silicio, siempre gira en la direccin de su circunferencia, es decir en el mismo sentido de su laminacin. Esto se debe al hecho de que el ncleo es una banda o lmina muy larga enrollada en espiral.

En cambio en los ncleos de tipo E, I, el flujo del campo magntico tiene que dar la vuelta para seguir el perfil que forman la E y la I.Por esto en los transformadores clsicos la prdida del flujo magntico es mayor, sobre todo en la unin de las chapas E con las I, lo que no ocurre en los toroidales.Otra gran ventaja que presenta el transformador toroide, es su baja altura que permite ser instalado en sitios donde no cabra un transformador clsico.Para lograr la misma inductancia que un transformador clsico, un toroidal requiere menos vueltas, y puede hacerse ms pequeo en tamao. Una vez construido, notar que se calienta menos que un transformador convencional. Esto permite usar alambre ms delgado y un ncleo de menor tamao.Otra ventaja es, que como el campo magntico est contenido en su interior, los transformadores toroidales se pueden colocar cerca de otroscomponentes electrnicos,sin riesgo de que se filtren inductancias no deseadas, generando ruidos o mal funcionamiento del circuito adyacente.Los toroidales se utilizan en las telecomunicaciones, dispositivos mdicos,instrumentos musicales, amplificadores, balastos y ms. No obstante no todo es color de rosa. Existen algunas desventajas a la hora de bobinarlos.Un transformado clsico se bobina directamente en el carrete de alambre, ya sea a mano o usando una mquina giratoria. En cambio, al hacer un toroidal, el alambre debe pasar a travs de una dona, por tanto, se debe calcular primero el largo del alambre para que no nos falte; recordemos que no se deben hacer empates, sobre todo en el devanado primario.Otra desventaja de los toroidales es lo complicado que puede ser encontrar ncleos vacos. Por eso lo mejor es reciclar y de paso le hacemos un favor al planeta.Claro est que se consiguen rollos de cinta o platina para hacer toroidales. Por ejemplo en tecolradio.com venden los rollos de platina por kilos. Se consiguen desde 3 centmetros de ancho (medida de la altura del ncleo), hasta 9.5 centmetros. La gama es muy amplia y es slo comprar los kilos necesarios de lmina y enrollarla al gusto o necesidad.NOTA: Toda la teora y procedimiento que explicaremos a continuacin estn basados en la prctica, ensayo y error. As que todo ha sido comprobado antes de hacer este manual.Disear transformadores y luego construirlos es una tarea muy interesante y necesaria si lo que se quiere es ahorrar un buen dinero.El transformador que ensearemos a construir a continuacin tiene una potencia disponible de 1.225W aproximadamente. Se dice disponible porque al final no es usada toda esta potencia ya que el circuito no la consume, pero siempre que hacemos transformadores para amplificadores se disean un poco por encima de lo requerido por el equipo, esto para compensar aquello de las prdidas. En primer lugar hablemos del ncleo. Este se consigue de acuerdo a la potencia que requiera el aparato que vayamos a alimentar, recuerde usar un ncleo que est sobre dimensionado para que quepa el alambre. Si el alambre a usar es grueso, se recomienda que el ncleo tenga un orificio grande.En este caso usamos un ncleo con un rea de 35 centmetros cuadrados. Esta se calcula de la siguiente manera:Clculo del rea de un ncleo toroidal(De Di) * h / 2De = dimetro externoDi = dimetro internoH = alturaEn este caso tenemos un ncleo de 18 cms de dimetro externo por 8 cms de dimetro interno y una altura de 7 cms. Entonces tenemos que:18 8 = 1010 * 7 = 70 70 / 2 = 35 cm2 Un ncleo con un rea de 35 cms2 est en capacidad de soportar hasta 1.225W. Recordemos que la potencia de un ncleo se averigua con solo elevar al cuadrado el rea del ncleo. 35 * 35 = 1.225.Ahora veamos cmo hallar un ncleo adecuado para nuestro amplificador.En este caso vamos a hacer un amplificador de 1.200W que alimentaremos con este transformador. Este tendr dos devanados de 60+60V AC, un devanado adicional de 12VAC y otro adicional de 15VAC.Sacamos la raz cuadrada de 1200W que es 34.6 cm2. Por eso usamos un ncleo de 35 cm2 que es el ms cercano que conseguimos por encima de lo requerido. As que siempre que necesitemos saber que tamao de ncleo requerimos, solo debemos sacar la raz cuadrada de la potencia que entrega el aparato, en este caso el amplificador.

Clculo del calibre y cantidad del alambre para un transformadorAhora debemos saber que calibre de alambre usaremos y la cantidad de alambre que se requiere.El calibre del alambre del devanado primario se calcula dividiendo la potencia del aparato que vamos a alimentar; en este caso un amplificador de 1200W, en el voltaje de la red pblica. 1200 Watts / 120 Voltios = 10 amperios.Si en su pas la red pblica entrega un voltaje de 220V entonces ser:1200 / 220 = 5.4 amperios.Ahora debemos consultar una Tabla AWG que tiene las equivalencias de los calibres y amperios. En nuestro caso 10 amperios equivalen a un calibre 13. Pero como es un transformador toroidal, recordemos que tienen una mejor eficiencia y podemos usar un calibre por debajo sin temor a que se recaliente. As que usaremos calibre 14 para el devanado primario.Si en su pas la red pblica entrega un voltaje de 220, entonces el calibre del alambre del devanado primario ser de 16 o 17.El devanado secundario se calcula segn el tipo y la cantidad de transistores que lleve el amplificador. Por ejemplo si usamos los transistores de potencia 2SC5200, estos consumen 1.3 amperios. En este caso haremos dos devanados secundarios; uno para cada canal mono del amplificador, con 12 transistores. 12T * 1.3 Amp = 15.6 amperios.El calibre de alambre que soporta por encima de 15.6 amperios es el calibre 11, que soporta 16.6 amperios. Pero teniendo en cuenta lo que dijimos anteriormente de usar un calibre por debajo, usaremos un alambre calibre 12, segn la Tabla AWG, que soporta 13.5 amperios. NOTA: cuando hacemos un transformador clsico; cuadrado con chapas I y E, se debe usar el alambre exacto que soporte los amperios necesarios, segn la Tabla AWG.Clculo del alambre en metros, para devanado primario y secundarioComo ya tenemos el calibre adecuado de los alambres, debemos calcular ahora la cantidad de alambre que se va a usar en cada devanado. Para eso primero debemos saber cuantas vueltas de alambre se van en cada uno.Para calcular las vueltas de alambre del devanado primario y el secundario se usa la misma frmula aplicada en el clculo de los transformadores cuadrados, que es la constante 42. No olvide que esta frmula slo aplica para ncleos de hierro-silicio.42 / rea del ncleo = nmero de vueltas por voltio.Tenemos que:42 / 35 = 1.2 vueltas por voltio.120 voltios de la red pblica multiplicado por 1.2 = 144 vueltas de alambre para el devanado primario.

Si en su pas la red pblica entrega un voltaje de 220V, entonces 220V * 1.2 = 264 vueltas de alambre para el devanado primario.Para el devanado secundario se multiplica el voltaje medio (1/2VAC), es decir, la mitad del voltaje total, por el nmero de vueltas por voltio. En este caso vamos a hacer dos devanados de 60+60VACEntonces tenemos que:60V * 1.2 = 72 vueltas de doble alambre para cada devanado secundario. Recuerde que se deben enrollar los dos alambres iguales al mismo tiempo, esto con el fin de que al final uniremos un extremo inicial de un devanado, con un extremo final del otro devanado y as formar el TAP central o punto cero del transformador. Antes de enrollar el alambre en un toroidal se debe cortar a la medida. Para esto debemos calcular cuanto alambre se ir en el devanado.Lo primero es medir cuantos centmetros se van en una vuelta de alambre alrededor del ncleo. En nuestro caso son 25 centmetros.Multiplicamos los 25 centmetros por el nmero de vueltas del devanado primario que son 144 vueltas.25 * 144 = 3600 centmetros. Ahora se divide en 100 para convertir a metros.3600 / 100 = 36 metros de alambre para el devanado primario.Se hace lo mismo para el devanado secundario, teniendo en cuenta que una vuelta gastar ms alambre porque el devanado primario hizo ms grueso el ncleo. As que le agregamos 2 centmetros.27 centmetros multiplicados por el nmero de vueltas del devanado secundario que son 72 vueltas:27 * 72 = 1944 centmetros. Ahora se divide entre 100 para convertir a metros.1944 / 100 = 19.4 metros de doble alambre para cada devanado secundario.Personalmente aconsejo dejar uno o dos metros ms por precaucin.Clculo del alambre en gramos para devanado primario y secundarioAhora bien: en muchos sitios venden el alambre por peso. Es decir en gramos, libras y kilos. Para esto se debe calcular el peso del alambre que necesitamos.

Lo que se hace en estos casos, es cortar un metro exacto de alambre del calibre que necesitamos, luego se pesa en una bscula de precisin y el resultado lo multiplicamos por la cantidad de metros que necesitamos. Ejemplo:

Un metro de alambre calibre 14 pesa 18.6 gramos. Como necesitamos 36 metros:18.6gr * 36mts = 669.6 gramos de alambre para el devanado primario de nuestro transformador, esta cifra la redondeamos a 670 gramos.

El devanado secundario es de alambre 14 y un metro pesa 26 gramos, Esto se multiplica por el nmero de vueltas:26 * 19.4 = 504 gramos, como el alambre se enrolla doble, entonces multiplicamos 504 por 2 y obtenemos 1.008 gramos. Recomendamos siempre comprar un poco ms de alambre, ya que la calidad del ncleo a veces exige dar unas cuantas vueltas de ms para lograr el voltaje deseado.NOTA: El peso del alambre puede variar un poco, dependiendo de la calidad de ste. Cuando el alambre es de mala calidad viene mezclado con aluminio que lo hace ms liviano. Por eso siempre es mejor pesar un metro de alambre antes de hacer la compra.Tabla AWG con las equivalencias del alambre magneto A continuacin tenemos una tabla con los alambres ms usados en los transformadores de potencia que muestra la equivalencia en milmetros, gramos por metro, metros por kilo y mximo de amperios que soporta cada alambre. Tenga en cuenta que esto puede variar segn la calidad del alambre y su manufactura. Por ejemplo podemos ver cmo el alambre calibre 12 es 3 gramos ms pesado que el que usamos en nuestro ejemplo. Esto es debido a que el alambre que usamos no era de la misma calidad que el usado en la tabla. Algunos fabricantes mezclan el cobre con aluminio, bajando el peso y la calidad del alambre.Calibre AWG Dimetro en Milimetros Gramos por metro Metros por Kilo Amperios Mximos

64,115119.048.453.16

83,26474.6813.3933.3

92,90659.2016.8926.5

102,58846.9921.2821.2

112,30537.2526.8416.6

122,05329.5833.813.5

131,82823.4942.5610.5

141,62818.6353.658.3

151,.45014.7967.66.6

161,29111.785.45.2

171,1509.31107.354.1

181,0247.38135.43.2

190,9115.86170.42.6

200,8114.65214.72.0

210,7233.72701.6

220,6432.92341.31.2

230,5732.32429.41.0

240,5101.855400.8

250,4541.46680.30.6

260,4041.168620.5

270,3600.93410700.4

280,3210.73013680.3

290,2850.58717010.26

300,2540.46121650.20

310,2260.36527360.16

320,2010.29334020.12

330,1790.23043300.10

340,1600.18254720.08

Esta tabla le puede ser de gran ayuda si no tiene una bscula de precisin para pesar el alambre. Sin embargo recomendamos siempre conseguir ms alambre del necesario, teniendo en cuenta lo antes dicho sobre la calidad del alambreEl alambre usado para la tabla es alambre hecho en Colombia en la fabrica Provelectricos LTDA. Es alambre magneto de doble capa de aislamiento de muy buena calidad. All tambin conseguimos el papel prespan.TRANSFORMADOR TOROIDAL CASERO (Parte 2) >

Preparacin del ncleoAhora debemos preparar el Ncleo. Un ncleo est hecho de una platina de lmina de hierro-silicio muy larga enrollada en s misma. No es macizo, los de ferrita si lo son; en este artculo No nos ocuparemos de ellos. Los ncleos que usamos en este caso son los tradicionales que funcionan en frecuencias bajas, de entre 50Hz y 60Hz.Conseguir ncleos nuevos en mi pas, es prcticamente imposible. Por esta razn nos vimos obligados a buscar en los sitios de reciclaje, botaderos tecnolgicos, basureros y compraventas de metales y otros desperdicios slidos reciclables. Por su origen, llegan a nuestras manos maltratados, sucios y en el peor de los casos, con la platina suelta. Se debe lavar y limpiar muy bien, la platina deber ser muy bien ajustada en s misma, para que no presente vibraciones, para evitar que la platina se friccione entre s y se generen vibraciones que al final se convierten en calor. El Ncleo ya ajustado se debe sellar por arriba y por abajo, para ellos usamos resina de polister, de la misma usada en la fibra de vidrio. La referencia que usamos es resina pre-acelerada o promovida 856.La resina de polister es una fibra sinttica derivada del petrleo y el carbn, como componentes principales.Fue Desarrollada a principios del siglo XX.La resina depolisteres muy utilizada en la industria de hoy. Un ejemplo evidente es la industria automotriz. La resina de polister se presenta como un lquido viscoso que para poderlo endurecer es necesario adicionar unAcelerante llamado Cobalto (lquido de color violeta oscuro) y unCatalizadorllamado MEC (lquido transparente). El acelerante regula el tiempo de endurecimiento, mientras que el catalizador se encarga de desencadenar la reaccin qumica. Cuando adquirimos una resina pre-acelerada quiere decir que ya trae incluido el cobalto o acelerante y solo debemos agregar el MEC, al momento de ser utilizada.

El MEC se debe aplicar con moderacin. Por lo regular son unas pocas gotas de MEC para una porcin de 4 cucharadas de resina. Entre ms MEC se agregue a la mezcla, ms rpido se endurece la resina y se corre el riesgo de que se cristalice, perdiendo su elasticidad. As que es mejor, agregar poco MEC para que de esta forma se mantenga maleable ms tiempo para aplicar debidamente la resina.Esta resina se aplica abundantemente sobre la espiral del ncleo, uniendo las espiras de la platina. Cuando la resina ha secado totalmente, se voltea el ncleo y se le aplica la resina por el otro lado.Formaleta del NcleoAhora procedemos a hacer la formaleta para el ncleo. Cmo es esto de la formaleta? Si recordamos los transformadores clsicos tienen una carreta cuadrada en la que se enrolla el alambre. Esta no solo sirve para sostener el alambre, si no, para dar una distancia entre el ncleo y el devanado primario.En los toroides este principio es el mismo, consiste en un recubrimiento para el ncleo hecho en cartn grueso de al menos 2 milmetros. Este es 100% Indispensable siempre.

Cuando no cubrimos el ncleo con cartn grueso, la Serie no apaga y el devanado primario queda siempre en corto. Recordemos que el Circuito Serie es un sistema elctrico que se arma con un bombillo incandescente o algeno, dos caimanes y un enchufe o toma corriente, que permite verificar si un circuito est o no en corto o consumiendo ms energa de la debida.La formaleta la hacemos con cartn grueso sacado de una caja de embalaje comn. Entre ms grueso sea el cartn, la serie apagar con menor cantidad de vueltas y el transformador quedar de mejor rendimiento, menor consumo y ms econmico costo.

Se calca dos veces la circunferencia interna y externa del ncleo sobre el cartn y se recortan ambos crculos. Se recortan un par de tiras que midan la altura del toroide para el recubrimiento en el contorno de afuera y de adentro y que tengan el largo suficiente para dar la vuelta, una por fuera y la otra por dentro del ncleo toroidal.Se deben pegar con bastante cinta de enmascarar, de tal forma que no quede ningn espacio por donde se pueda tocar el alambre a enrollar, con el ncleo de hierro-silicio.Bobinado del devanado primarioYa tenemos el ncleo listo con su recubrimiento. procedemos a enrollar el devanado primario.Comenzamos por hacer un lanzador o tambin conocido como lanzadera entre los tejedores. Es una tabla de madera que tiene en sus extremos un corte hacia adentro en U, que permite enrollar el alambre de manera longitudinal. El largo debe ser de 50 centmetros sin los topes de los extremos. Esto para que al dar una vuelta completa con el alambre, equivalga a un metro exactamente. As podr usted contar los metros de alambre fcilmente.

Teniendo nuestra lanzadera, procedemos a soldar un cable en el extremo del alambre que vamos a enrollar, este ser uno de los cables de entrada de corriente AC de la red pblica.

Luego colocamos la unin del alambre con el cable en el centro del ncleo, lo pegamos con cinta de enmascarar y comenzamos a enrollar el alambre pasando por el centro del ncleo nuestra lanzadera, Esto se debe hacer de manera ordenada y tratando de no montar una vuelta sobre la otra. Las vueltas se deben distribuir proporcionalmente en el recorrido por todo el ncleo, es decir que se deben repartir y no sobreponerlas en un lado. Adems debe quedar muy apretado para que posteriormente no vaya a vibrar el alambre.

TRANSFORMADOR TOROIDAL CASERO (parte 3) >

Cuando llevemos un 30% de las vueltas necesarias, hacemos una prueba conectando el circuito Serie en los extremos del alambre. Esto para mostrar que an no est listo el devanado primario y que s son indispensables las vueltas faltantes.

Al colocar la serie vemos como el bombillo enciende plenamente. Esto muestra que an no se ha formado el campo magntico y que este circuito todava est en corto y no se ha convertido en un verdadero solenoide.Cuando ya hemos terminado de enrollar las vueltas calculadas para el Devanado Primario, volvemos a conectar el Circuito Serie y vemos como Si apaga la serie. A veces apaga antes de completar las vueltas calculadas. Esta es una ventaja pues el transformador quedar consumiendo menor cantidad de energa. Cuando no apaga el Circuito Serie, indica que faltaron vueltas de alambre y que los clculos estuvieron mal hechos o que el ncleo es de mala calidad (pocos gauss).Si al completar las vueltas de alambre no apaga la serie y los clculos estn bien hechos, puede ser que haya hecho mal los clculos o el ncleo no es de hierro-silicio. Cuando el ncleo es de mala calidad o no es del material mencionado, debemos seguir enrollando alambre hasta el punto en que El Circuito Serie, apague totalmente. En este caso tendremos que volver a Reformular o Recalcular las vueltas que debern conformar el devanado secundario. El procedimiento es el siguiente:Vueltas dadas en el devanado primario, dividido en el voltaje de la red pblica, igual al nmero de vueltas por voltio. Ejemplo:144 vueltas / 120 voltios = 1.2 vueltas por voltio. Ahora multiplicamos 1.2 por el voltaje medio que es 60V y tendremos 72 que es el nmero de vueltas de alambre doble que tendr el devanado secundario.Al terminar satisfactoriamente el devanado primario, debemos soldar cables en ambas puntas de los extremos del alambre y recubrirlas con espagueti termoencogible.

Bobinado del devanado secundarioCuando ya tenemos nuestro devanado primario perfectamente hecho y comprobado y vamos a enrollar el devanado secundario, debemos Aislarlo muy bien, esto lo hacemos con un recubrimiento de Papel Prespn y con cinta de enmascarar. Si no consigue el papel Prespn, puede hacer el recubrimiento con cartn y cinta, similar al que hicimos sobre el ncleo.NOTA: Los transformadores construidos a nivel industrial; al momento de tener enrollado el devanado primario, son sumergidos en barniz dielctrico. Esto se hace para que el alambre quede totalmente rgido y no vibre por ningn motivo. Si desea puede hacerlo, los que hemos construido hasta ahora, no se les ha aplicado el barniz y han trabajado perfectamente.Luego se debe colocar el Polo a Tierra. Esto es opcional. Consiste en colocar alrededor del devanado primario, una platina de lmina delgada de cobre. A la cinta de cobre se le suelda un trozo de cable y luego se cubre con cartn o papel Prespn.

Esta lmina rodear el transformador y se fija con cinta. Este apantallamiento de cobre sirve para evitar posibles escapes de magnetismo que puedan interferir con los circuitos, especialmente si hay preamplificadores o circuitos de pequeas seales.Ahora procedemos a enrollar el devanado secundario. Por lo regular un devanado secundario se hace dual o simtrico. Quiere decir que tiene un TAP Central o punto centro; que divide el voltaje de salida en dos voltajes, a la mitad del voltaje total.

Para esto debemos enrollar el alambre doble. As, que primero se enrollan los metros calculados en el lanzador, siendo dos alambres iguales y luego se enrolla en el toroide de manera ordenada y muy ajustada.TAP Central del transformadorAl terminar el devanado secundario, se debe medir y verificar que el voltaje de salida sea el requerido. Si est correcto, procedemos a cortar el alambre sobrante.A continuacin se une la punta del comienzo de uno de los alambres, con la punta final del otro alambre; para as, formar el TAP central. Tenga cuidado de no unir los extremos del mismo alambre. Para esto verifique con el multmetro en escala de continuidad. El multmetro marca continuidad al medir las puntas del mismo cable. As que las dos puntas que no marcan continuidad, son las correctas a unir.

La siguiente comprobacin se hace con el multmetro en escala de voltaje AC. Al medir entre el TAP y cada uno de los extremos del alambre, el voltaje debe dar totalmente simtrico, es decir que debe dar un voltaje idntico. Siempre use el Circuito Serie hasta tener completamente terminado el transformador.Es imperativo hacer la comprobacin anterior para definir el TAP Central. Habiendo hecho esto procedemos a soldar la unin o TAP central al que le soldaremos un cable lo suficientemente largo, como para que llegue hasta la Fuente del amplificador. Recuerde aislar la unin con espagueti termoencogible. Haga exactamente lo mismo con los dos extremos restantes. Aislamos el devanado secundario, cubrindolo con cinta, usamos una transparente pero usted puede usar la que desee.

Devanado adicional de 12VACEn este caso cubrimos nuestro toroidal con cinta transparente, alistndolo para agregarle un devanado adicional de 12 voltios y 1 amperio para alimentar los ventiladores (cooler).Para calcular el calibre del alambre y nmero de vueltas; se usa la misma frmula as:42 / 35 cms2 = 1.2 vueltas por voltio1.2 * 12 voltios = 14.4 vueltas de alambre que aproximamos a 15 vueltas.El calibre del alambre se determina sabiendo el consumo de los ventiladores. En este caso vamos a usar 2 ventiladores de 0.4 amperios, que sumados consumen 0.8 amperios, por aquello de las prdidas usaremos un alambre que soporte 1 amperio, al consultar la tabla AWG, vemos que es el alambre calibre 23. Enrollamos el cable como se ha hecho anteriormente y rematamos soldando cable encauchetado en cada uno de los extremos del alambre. Recubrimos con termoencogible y cubrimos con cinta.Un transformador puede tener ms de un devanado secundario y otros devanados adicionales. Nuestro transformador tiene dos devanados secundarios de 60+60 voltios AC. Tambin le agregamos un devanado adicional, de 12 voltios 1 amperio, que servir para los ventiladores y otro devanado adicional, de 15 voltios que usaremos para regular y alimentar los protectores de parlantes.Todos los devanados secundarios y adicionales se hicieron de la misma manera en que se propone desde el inicio de este manual. Recuerde enrollar todos los devanados en el mismo sentido. Como se aprecia en la fotografa tenemos un transformador toroidal que nos proporciona mltiples voltajes, obtenidos de manera econmica y que en otros casos pueden variar.Los toroidales son transformadores expansibles, pues siempre se puede enrollarle un nuevo devanado en el voltaje deseado, y esto se puede seguir haciendo muchas veces hasta que el orificio central se sature. Al final dimos un acabado con cinta transparente, manteniendo as el alambre a la vista. MedicionesAhora vamos a hacer las mediciones finales; Colocamos el multmetro en la escala de voltaje alterno (AC). Medimos cada devanado secundario de la siguiente manera; Se coloca una punta en el TAP central y otra en uno de los extremos. Obtuvimos 61.6 voltios. Al cambiar la punta de un extremo al otro, conservando una punta en el TAP central, obtenemos 61.3V.

Nuestro clculo inicial nos peda 60+60 voltios, es decir a medicin nos dio 1.6 y 1.3 voltios por encima. Tenga en cuenta que esto puede cambiar, pues depende de las variaciones del voltaje de la red pblica. De todos modos 1 voltio no hace la diferencia.

En este segundo devanado secundario obtuvimos 61.8 en ambos extremos. Lo que nos dice que est perfectamente simtrico.

En los devanados adicionales se obtuvieron 12.4V y 15V, corroborando la prctica que ensea este mtodo.Video que muestra la manera prctica de hacer un transformador toroidalLos subttulos enespaoly eninglsse encuentran en el video. Slo deber dar play y activar el botn declosed captionque se encuentra en la parte inferior derecha del video.the subtitles in Spanish and English are in the video. You only need to play and activate the closed caption button, located in the lower right corner of the video.Enrollamiento de un transformador toroidal de manera industrialLa manera de enrollar transformadores toroidales que expusimos anteriormente, por ser a mano es algo lenta. As que si deseamos hacer transformadores en grandes cantidades, es necesario conseguir una mquina bobinadora de toroidales. Nuestro Amigo Yiro Chang, muy gentilmente nos ha proporcionado un enlace de un video que muestra la forma como se enhebra en la mquina y se enrolla el alambre. Bsicamente lo que se hace es enrollar el alambre en un aro que parece un rin de bicicleta para luego devolver las vueltas de alambre en el ncleo toroidal. Estas mquinas son programables. Se debe digitar en una pantalla el nmero de vueltas y el rea del ncleo para que la mquina distribuya las vueltas en todo el ncleo.Colocacin de un toroidal La forma correcta de colocar un transformador toroidal es con un tornillo que pasa por su centro y que aprieta una placa metlica que se encarga de fijar el transformador. La caja o gabinete tiene un orificio por el que entre el tornillo.Luego viene una arandela y una almohadilla plstica en la que reposa el transformador. Arriba de este se coloca otra almohadilla y luego una placa metlica cncava que es ajustada con una tuerca.

Creemos firmemente que el hecho de investigar, analizar, probar, errar, hasta encontrar la manera ms sencilla, econmica y confiable de hacer transformadores toroidales, va a permitir ensamblar y emprender la creacin de aparatos de gran potencia, sin que necesariamente usted deba ser un experto en la materia. xitos!

Ests leyendo parte de la revista de Abril de 1950

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Construya su Propio Transformador

Por Harold P. StrandPARTE I - EL DISEO

EL DISEAR y construir pequeos transformadores monofsicos, como los empleados por experimentadores en electricidad y radio-tcnicos, constituye una ocupacin interesante e instructiva. Aun cuando es posible comprar transformadores de voltajes corrientes, con frecuencia se requieren voltajes especiales para tareas experimentales o aparatos nuevos. Es mucho ms econmico el construir uno mismo tal transformador que encargar su construccin a terceros.Un transformador elemental consiste de un ncleo de hierro laminado sobre el cual se envuelve una bobina de alambre aislado. Esta bobina puede ser de devanado simple, con empalmes, como un transformador de automvil, o compuesto de dos bobinas separadas, como en las Figs. 1 y 5. Este ltimo tipo de devanado, siendo el ms comn, ser discutido en este artculo.Como se indica en la Fig. 5, una de estas bobinas lleva el nombre de "bobina primaria," ,o "primario" simplemente, y est conectada a la entrada de corriente. La segunda bobina, desde la cual se toma la energa, se llama "bobina secundaria," o "secundario," y tendr mayor o menor nmero de vueltas que el primario, segn el caso. El ncleo se compone de placas o lminas de acero de silicio, pues la inversin constante del flujo de la corriente alterna produce contra-corrientes en un ncleo de hierro macizo. Por lo tanto, si se empleara un ncleo de hierro macizo, se producira un recalentamiento en el transformador. El laminado tiende a quebrar dichas contracorrientes.Para resumir, la teora del funcionamiento de un transformador es la siguiente: El voltaje de la lnea enva una corriente por el primario, producindose de ese modo el campo magntico (lneas de fuerzas invisibles) dentro del ncleo de hierro. Como dicho ncleo tambin rodea al secundario, el campo magntico, que aumenta y disminuye ala par de la corriente alterna, atraviesa las espiras del secundario y, por las leyes de induccin magntica, induce un voltaje en este devanado. Si se cierra el circuito del secundario mediante el agregado de una carga, fluir una corriente en el mismo. El voltaje inducido en el secundario es directamente proporcional al nmero de vueltas de ste, en comparacin con el nmero de vueltas del primario, a excepcin de una ligera prdida que se explicar ms adelante. Por ejemplo, con 100 vueltas en la, bobina primaria y 200 en la secundaria, al aplicarse 100 voltios al primario, se inducirn 200 voltios en el secundario. El transformador tambin se regula por s mismo, es decir" automticamente. Cuando se aplica el voltaje de lnea al primario, una fuerza electro-motora contrarrestante, o voltaje, es inducida en ese devanado. Este voltaje es prcticamente igual al voltaje de las lneas sin carga alguna. Estando el secundario abierto, este voltaje contrario impide que fluya corriente en el primario, a excepcin de una cantidad muy pequea. Por consiguiente, un transformador sin carga no toma casi corriente alguna de la lnea. La pequea corriente que toma se denomina "corriente excitadora" y sirve para producir el campo magntico en el ncleo del transformador.

Cuando se conecta una carga al secundario, la corriente inducida en l debe, de acuerdo con la ley de Lenz, fluir en direccin tal que se oponga al campo magntico del ncleo. Esta oposicin tiende a reducir la intensidad del campo magntico, lo cual, a su vez; reduce la contracorriente electro-motora. Como esta ltima se opone al flujo de la corriente en el primario, resulta evidente que, al reducirse, se permitir que ms corriente fluya por el primario, para satisfacer los requisitos de un aumento de carga en el secundario. De este modo, el transformador acta de un modo similar a una vlvula reguladora automtica. El primer paso que se debe tener en cuenta al disear un transformador, son las dimensiones del ncleo y su relacin con una magnitud de voltamperios o "capacidad nominal." Para beneficio del diseador aficionado, la tabla No. 4 puede ser usada como gua general. Esto no quiere decir que se deba seguir siempre exactamente; ya que, si se emplea menor cantidad de hierro en el ncleo, deber compensarse esta situacin con un mayor nmero de vueltas en el primario. Puede verse en la frmula, Fig. 6, que la relacin entre la superficie del ncleo y el nmero de vueltas es mantenida de modo que se asegure una densidad magntica prudente en el ncleo. Sin embargo, no es buena prctica el usar una cantidad excesiva de hierro o cobre, si han de considerarse las fugas y la eficiencia del transformador. Aun cuando se pueden construir ncleos para transformadores con tiras rectas de acero de silicio, las lminas corrientes de tipo E- Fig. 3, que pueden obtenerse de un transformador en desuso, resultan ms convenientes. Lo que ms se debe tener en cuenta, al disear un transformador, es el espesor que se obtiene al sobreponer las placas laminadas, medido como en la Fig. 2, la anchura de la seccin central, "A," en la Fig. 3, y el rea de las aberturas.El problema que generalmente confrontan los aficionados es determinar el nmero de vueltas y el espesor del alambre necesario para producir un determinado voltaje con un ncleo disponible determinado. Supngase, por ejemplo, que la anchura de la seccin central de las placas disponibles mida 1 1/4", una de las aberturas mida 5/8" x 1 7/8" y que hay suficientes placas para sobreponerlas hasta formar un espesor de 1 3/4". El rea del ncleo es la anchura de la seccin central (1.25") multiplicada por el espesor de la pila de placas (1.75") A y E, Figs. 3 y 5, que equivale a 2.19 pulgadas cuadradas. Usando la tabla de la Fig. 4, vemos que esto corresponde a una clasificacin de 125 voltamperios a 60 ciclos.

Si usamos el transformador con una lnea de 115 voltios y fuese preciso obtener 230 voltios a 0.5 amperios en las salidas del secundario, debemos multiplicar 230 x 0.5, obteniendo entonces 115 voltamperios, lo cual se encuentra lo suficientemente adentro de la clasificacin de 125 voltamperios para el ncleo.

Para hallar el nmero exacto de vueltas en el devanado "primario" deber usarse la frmula de la Fig. 6. Colocando los valores correspondientes, dicha frmula presentara la siguiente forma:

En esta frmula, 10^8 toma el lugar de 100,000,000115 es el voltaje primario4.44 es un factor60 es la frecuencia2.19 es el rea del ncleo65 000 son las lneas de fuerza por pulgada cuadrada del campo magntico.

En el resultado, 303 vueltas pueden redondearse a 300. El prximo paso es dividir 300 por el voltaje de lnea (115) para 9btener el nmero de vueltas por voltio. Esto ser de 2.61 aproximadamente. Las vueltas necesarias en el secundario, para cualquier voltaje de salida, se calcularan multiplicando 2.61 por el voltaje deseado. En este caso, se quieren obtener 230 voltios, de manera que: 230 x 2.61=600 vueltas. Las fugas que se producen en el acero o cobre, que deben tenerse en cuenta, pueden compensarse con un aumento de un 4% en el nmero de vueltas. Tambin debe considerarse la "regulacin," es decir, la condicin que afecta al voltaje de salida, desde la falta de carga hasta la carga total. Generalmente, un aumento del 2% en el nmero de vueltas compensara esta condicin. De manera que, al aumentar las 600 vueltas calculadas en un 6%, o sea un total de 636 vueltas, se obtendrn los 230 voltios ntegros con una carga de 0.5 amperios.La tabla de la Fig. 7, muestra la superficie seccional de los alambres de cobre. Si se mueve el punto decimal en la columna de milsimos (mils) circulares tres espacios hacia la izquierda, es posible determinar rpidamente la capacidad de amperaje de cada tamao. El "secundario" manejara 0.5 amperios y, en base a la tabla, el alambre No.23, de 509 milsimos circulares, es el tamao ms cercano. Para determinar la corriente.. en el primario, divida la clasificacin de voltamperios (capacidad nominal) (1l5y por el voltaje "primario" (115), resultando esto en un amperio. Como los transformadores nunca funcionan con una eficacia del cien por ciento, es conveniente agregar un diez por ciento, es decir, elevar el total a 1.1 amperios. En ese caso, el alambre No.19, de 1288 milsimos circulares, es el tamao ms cercano. Este artculo contina en el nmero prximo de "Mecnica Popular." En l se suministrar informacin detallada y completa con respecto a la construccin practica del transformador.

Fuente: Revista Mecnica Popular - Volumen 6 - Abril 1950 - Nmero 4

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Construya su propio TRANSFORMADOR

Por Harold P. Strand

PARTE II - CONSTRUCCION

DESPUES DE estudiar detenidamente la conformacin bsica del transformador, detallada en la Parte I, que apareci en nuestra edicin del mes pasado, debe usted proceder a la construccin del transformador mismo. A pesar de que la informacin que se suministra aqu puede aplicarse a la construccin de transformadores de otros tamaos y tipos, los clculos dados deben seguirse como gua.El primer paso en la construccin del transformador consiste en escoger o hacer el ncleo de hierro laminado. Las piezas corrientes de hierro en forma de E pueden comprarse para tal. fin, o bien pueden obtenerse de un transformador quemado. El ncleo tambin puede construirse de tiras de lmina metlica. En ambos casos debe saberse de antemano cul ser el tamao de la bobina acabada, a fin de comprobar si las aberturas de las ventanas en el ncleo tienen un claro suficiente. La bobina consistir de un devanado primario d alambre y de otro secundario; se envuelven varias capas de papel aislador y una cubierta de cinta aisladora blanca de algodn alrededor de la bobina acabada.Para calcular el rea seccional de las bobinas de alambre, vase la tabla, Fig. 7, de la Parte I. El alambre No. 19 que se usa para el devanado primario tiene 665 vueltas por pulgada cuadrada. Al dividir las 300 vueltas necesarias entre 665, obtenemos .451 pulgadas cuadradas. El alambre No. 23 tiene 1600 vueltas por pulgada cuadrada. Si dividimos 636 entre 1600, el resultado ser .397 pulgadas cuadradas. Al sumar estas dos cifras obtenemos un total de .848 pulgadas cuadradas, que es lo que se necesita para las bobinas de alambre. Un espacio adicional de un 25 por ciento del rea necesitada para los alambres (en este caso .212 pulgadas cuadradas) ser suficiente para acomodar el material aislador.

Esto dar un total final de 1.06 pulgadas cuadradas para el espacio de ventana requerido por la bobina acabada. Como las aberturas de las ventanas en las piezas de hierro escogidas para este transformador, Fig. 9, son de 5/8" x 1 7/8", 1.17 pulgadas cuadradas, la bobina debe caber ajustadamente, siempre que el alambre se encuentre devanado de una manera bien apretada.

Para devanar la bobina, ser necesario utilizar una forma como la que se muestra en la Fig. 10. Las dimensiones de la forma deben calcularse de una manera cuidadosa en relacin al tamao de las lminas. Las dimensiones que se suministran resultan convenientes para las lminas que se muestran en la Fig. 9. La bobina puede devanarse a mano o con un taladro de mano fijado en posicin con un tornillo de banco. Sin embargo, puede realizarse un ahorro considerable de tiempo si la forma se monta en un torno equipado con un contador de vueltas. El contador, que se muestra montado en la bancad