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Cos'è un induttore toroidale?
UN induttore toroidale è un componente elettronico passivo che utilizza un nucleo magnetico toroidale. Questo nucleo magnetico ad anello o a forma di ciambella è composto da un materiale ferromagnetico, come polvere di ferro laminato. Il nucleo viene utilizzato per fornire il flusso magnetico necessario.
Il potenziale vettore magnetico (MVP) è la distribuzione del flusso magnetico in un toroide. Varia all'aumentare del raggio toroidale. Il gradiente del campo magnetico di un toroide ordinario è simile a quello di un generatore di meridiani. Le particelle cariche vengono disegnate ad angolo retto rispetto a questo gradiente di campo.
Esistono vari modi per progettare un induttore toroidale. Un metodo è un processo non iterativo che calcola la dimensione del nucleo in base all'induttanza desiderata e alla corrente massima. Un altro metodo prevede la modellazione dell'induttore utilizzando circuiti equivalenti. Quindi, è possibile utilizzare una configurazione geometrica per semplificare il processo di progettazione. Diversi fattori guidano la progettazione degli induttori toroidali, tra cui il risparmio sui costi, la funzionalità e i limiti di peso/spazio.
Il campo magnetico generato da un induttore toroidale varia con il raggio dalla sua linea centrale. Inoltre, il campo magnetico in un toroide è influenzato dai suoi raggi, che dovrebbero essere scelti in modo da minimizzare le forze meccaniche sulle spire della bobina. Ciò può portare alla distorsione della bobina.
Un induttore toroidale è costituito da un avvolgimento continuo di filo sostanzialmente circolare con le spire sovrapposte, angolarmente distanziate attorno all'asse comune del corpo toroidale. Il diametro di ciascuna spira è sostanzialmente tangente alle porzioni superiore ed inferiore della sezione trasversale del corpo toroidale.
La relazione tra corrente e tensione di un induttore toroidale è illustrata nella Figura 2. In questa figura, la tensione indotta per corrente di ingresso è uguale all'induttanza ideale senza perdite. Inoltre, la sensibilità può essere migliorata mediante una geometria toroidale con una minore resistenza dell'avvolgimento secondario.
Gli induttori toroidali possono essere utilizzati per un'ampia varietà di applicazioni. Questi induttori sono disponibili in varie dimensioni e forme e possono facilitare il filtraggio EMI/RFI, la caduta di radiazioni e l'accumulo di energia. Inoltre, possono essere progettati con una varietà di induttanze standard e non standard. Possono essere utilizzati anche nei convertitori CC/CC, nell'illuminazione intelligente e negli alimentatori a commutazione.
Un induttore toroidale è un semplice componente elettronico comunemente utilizzato nella costruzione di circuiti elettronici. Questi dispositivi hanno elevata efficienza e affidabilità e sono ampiamente utilizzati in vari tipi di apparecchiature elettriche. Sono una scelta popolare per la costruzione di circuiti di condizionamento di potenza e di potenza pulsata.
Un induttore toroidale può essere avvolto utilizzando più strati, con ciascun avvolgimento sostanzialmente perpendicolare all'asse maggiore del corpo toroidale. Queste bobine possono essere avvolte manualmente o mediante avvolgitrice toroidale.
Bobina d'arresto in modalità comune con nucleo toroidale in ferrite