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07/10/2009 #1


Calculo de transformadores de ferrita
Estoy trabado en la construcción de una fuente conmutada y por que no tengo ni la mas remota idea de como se calcula el dichoso transformador de ferrita.
En este forum he visto varios diagramas de estas fuentes muy buenos y todos dan los datos bien precisos para la construcción del transformador, pero el problema es que la quiero realizar con los transformadores que utilizan las fuentes atx de pc, que son dos e con la pata del medio redonda y tienen en el primario entre 19 y 21 x dos capas, es decir, 38 y 42 espiras en dos capas respectivamente.
Por eso es que me urge me enseñen a calcular el numero de espiras a utilizar teniendo al menos los datos del núcleo, frecuencia de operación o los que hagan falta.
Quiero fórmulas, lo que sea.

Gracias desde ya
03/11/2009 #2


Respuesta: Calculo de transformadores de ferrita
fíjate en www.coremaster.com alli hay ejemplos para cálculos de distintos núcleos, trata de tener a mano las caracteristicas del nucleo a usar.

Espero te sirva atte Hector
15/08/2010 #3


Respuesta: Calculo de transformadores de ferrita
hola!
en este link encontraras un programa muy completo que la fabrica de nucleos epcos ha puesto en descarga,se llama: ferrite magnetics design tools.

http://www.epcos.com/web/generator/W...locale=en.html

saludos
18/11/2011 #4

Avatar de GodSaveMetal

Zicker dijo: Ver Mensaje
hola!
en este link encontraras un programa muy completo que la fabrica de nucleos epcos ha puesto en descarga,se llama: ferrite magnetics design tools.

http://www.epcos.com/web/generator/W...locale=en.html

saludos
Hey taba buscando esto muchas gracias ya lo bajé a ver que ondas!!!
23/03/2012 #5


Hola amigos, tengo una duda, cuando en una fuente conmutada tenemos la bobina, para que sirve el codigo que trae? se puede saber atraves de el el tipo de material especifico o algo asi? por ejemplo, el cargador de mi MP5, la bobina tiene esto grabado: DYS052-T01
DS 1005

Salu2
20/06/2012 #6


Tengo entendido que los transformadores de ferrita son buenos para altas frecuencias, pero malos para bajas frecuencias. Como se comportan los transformadores de ferrita , cuando la entrada es una señal de 60Hz muestreada o modulada a 50 Khz ?
10/07/2012 #7


Hola Amigos del foro
tengo una duda acerca de los transformadores de ferrita
si bien son buenos en altas frecuencias podría usarla para una fuente conmutada y si es posible como hago el calculo para enbobinarlo ?

gracias ....
11/07/2012 #8


Hola compañero si alguna vez has abierto alguna fuente conmutada cono el cargador de un portatil veras que todos utilizan los de ferrita, almenos yo he desmontado 4 o 5 y todas los utilizan, el señor Fogonazo ha publicado hace poco una herramienta muy util pero un pelin complicada de usar, espero que esto os ayude, con el podeis calcular el bobinado de los toroides y de los tranformadores tipo E. http://www.forosdeelectronica.com/f2...oftware-72399/

Salu2
04/11/2012 #9


duda con nucleos de ferrita para transformadores
Hola vereis tengo dudas con respecto a este tipo de nuleos. El caso es que una vez me dijeros que para calcular este tipo de transformadores era como calcular uno normal de chapas hierro-silicio.
Yo he calculado muchos transformadores de chapa, pero claro todos a 50Hz que es la fecuencia de la red española.

Se que este tipo de nucleos de ferrita se usan para frecuencias mayores. Tambien me dijeron que la induccion magnetica era distinta para estos nucleo que la induccion para los de hirro-silicio (que siempre e usado para estos ultimos 10000 gaus para mis calculos)

El caso es que e estado viendo algunos datasheets de nucleos de este tipo (ferrita) y bueno no se interpretar los datos que aparecen (como por ejemplo el datasheet del nucleo EI-35)

Si lo que me han dicho es cierto, es decir, que se calculan como los de hierro-silicio (no se si es verdad), me gustaria saber como saber la induccion magnetica de los nucleos de ferrita para poder aplicarlo a las formulas que uso para los de hierro-silicio. Segun creo que te la dice el los datasheets pero no se donde vienen los gaus.

He usado el buscador pero he encontrado cosas de gente que los bobina, que saben cuantas vueltas de hilo dar para sus propositos, pero nada mas , nada de como calcularlos (si es que se calculan de forma distinta a los que yo hago de chapa hierro, claro)

Me gustaria llegar a poder decir : voy a hacer un transformado de ferrita de primario de tantos voltios y de secundario de otros tantos, y calcularlo sin problemas

Por ejemplo os hago un calculo de uno de hierro para 50Hz :

Primario : 230V
Secundario : 15V
Intensidad sec. : 2A
Intensidad pri. : 30W/230V = 0.13A

Potencia = 15x2 = 30W
Seccion del nucleo = 0.7(calidad chapa) x raiz2 de 30 = 3.83cm
Nº espiras por voltio = 1x10elevado8 / 4.44x10000gausx3.83x50Hz = 11.76
Nº espiras pri. = 11.76x230 = 2074.8
Nº espiras sec. = 11.76x15 = 176.4

segun tabla de densidades hasta 50W seria igual a 4A/mm2

Entonces secciones hilo pri y sec :

Sec pri = 0.13A/4 = 0.0325mm2
Sec sec = 2A/4 = 0.5mm2

Diametro hilo pri = raiz2 de 0.13/pi = 0.041mm
Diametro hilo sec = raiz2 de 0.5/pi = 0.63mm

y bueno el numero de chapas y eso no sigo, solo es para que vierais como calculo un transformador mas o menos

Si se calculan mas o menos igual solo tendria que ver el los datasheets de los nucleos de ferrita las medidas de estos para sacar la seccion, hasta ahi ok.
Luego esta lo de la induccion (gaus) que no se donde la ponen, o si hay que calcularla de alguna forma. Tambien esta la frecuencia que estos nucleos trabajan a mas de 50Hz, lo se.

Podriais echarme un cable por favor, os lo agradeceria mucho de verdad. No se orientandome un poco o si alguien tiene ganas de ponerme un ejemplo de calculo..... no se , en fin lo que podais ayudarme

Os doy las gracias a todos.

Saludos
12/11/2012 #10

Avatar de gaam

Es que utilizas la formula 1,1 x raiz cuadrada de la Potencia. En el 1,1 ya esta calculado que es para un transformador de 60Hz y 10000 Gauss.(aproximadamente)

El 1,1 viene de la siguiente formula y que te la doy un poco desarrollada:

Para el determinación del número de espiras se utiliza la siguiente expresión:

N=V/(f x S x B x 4,4 x 10-8)

Para el bobinado primario tenemos :N1 = V1 / (f x S x B x 4,4 x 10-8)
Y para el bobinado secundario tenemos :N2 = V2 / (f x S x B x 4,4 x 10-8)

Donde:
N1 : es el número de espiras del bobinado primario
N2 : es el número de espiras del bobinado secundario.
f:es la frecuencia a la que diseñaras (25 KHz a 250 KHz)
V1 : es la tensión en el bobinado primario en Voltios (V).
V2 : es la tensión en el bobinado secundario en Voltios (V).
B:es la inducción magnética en el núcleo elegido en Gauss. Este valor puede variar entre 4.000 y 12.000 Gauss.
S: es la sección del núcleo en cm².
10–8: Es una constante para que todas las variables estén en el Sistema M.K.S.

La seccion del nucleo la calculas igual, y segun lo que te da, buscas en el data sheet el tamaño en que vienen y los gauss que te dan en la tabla.

Toma esos datos y vuelves a dimensionar segun la formula anterior, y sigues lo demas, como tu lo sabes (dimension de los hilos,...).

Aca que dejo un enlace, un poco mas elaborado y mas especifico a lo que pides
Archivos Adjuntos
Tipo de Archivo: pdf Design_Application_Notes[1].pdf (2,23 MB (Megabytes), 2002 visitas)
12/11/2012 #11


No estoy seguro pero tengo entendido que la frecuencia en España hace tiempo que paso a 60Hz, para poder intercambiarla con otros paises o algo asi no?

Salu2
12/11/2012 #12

Avatar de gaam

La fuente switching fue diseñada para no tener problemas con los voltajes y frecuencias variadas de todo el planeta. Entonces fabricabas un equipo electronico y te asegurabas que todo el mundo lo pudiera usar. Me acuerdo cuando tenia que reparar esos equipos, era un dolor de cabeza, tenias que cambiar la fuente entera algunos casos y a veces tenias que elaborar el transformador completo...

La idea es muy simple: a la linea de entrada la rectificabas (CC), alimentas a un oscilador de potencia produciendo corriente alterna (flyback y tiristores) y lo volvian a rectificar al voltaje que necesitara el equipo (CC). Obviamente le agregararon circuitos de seguridad (regulador de voltaje, limitadores de corriente, etc...)
14/11/2012 #13


gaam dijo: Ver Mensaje
Es que utilizas la formula 1,1 x raiz cuadrada de la Potencia. En el 1,1 ya esta calculado que es para un transformador de 60Hz y 10000 Gauss.(aproximadamente)

El 1,1 viene de la siguiente formula y que te la doy un poco desarrollada:

Para el determinación del número de espiras se utiliza la siguiente expresión:

N=V/(f x S x B x 4,4 x 10-8)

Para el bobinado primario tenemos :N1 = V1 / (f x S x B x 4,4 x 10-8)
Y para el bobinado secundario tenemos :N2 = V2 / (f x S x B x 4,4 x 10-8)

Donde:
N1 : es el número de espiras del bobinado primario
N2 : es el número de espiras del bobinado secundario.
f:es la frecuencia a la que diseñaras (25 KHz a 250 KHz)
V1 : es la tensión en el bobinado primario en Voltios (V).
V2 : es la tensión en el bobinado secundario en Voltios (V).
B:es la inducción magnética en el núcleo elegido en Gauss. Este valor puede variar entre 4.000 y 12.000 Gauss.
S: es la sección del núcleo en cm².
10–8: Es una constante para que todas las variables estén en el Sistema M.K.S.

La seccion del nucleo la calculas igual, y segun lo que te da, buscas en el data sheet el tamaño en que vienen y los gauss que te dan en la tabla.

Toma esos datos y vuelves a dimensionar segun la formula anterior, y sigues lo demas, como tu lo sabes (dimension de los hilos,...).

Aca que dejo un enlace, un poco mas elaborado y mas especifico a lo que pides
---------------------------------------------------------------------------------------------------------

vaya! muchas gracias amigo por la explicacion y el pdf, de verdad.

voy revisar el pdf, seguir tus instrucciones y calcular uno a ver que tal jejeje

y si tengo alguna duda...... puesss..... ya volvere a preguntar jajajaj

gracias!
14/06/2013 #14


Deseo construir un transformador de 12 a 9+9 usando un núcleo E19/8/5 (uno que tenía de una fuente de alimentación). ¿Podrían pasarme las fórmulas para calcular el nro de espiras? Tengo entendido que también llevan inductores en el primario (en serie) y en el secundario (idem) llamado "De cola".
14/06/2013 #15

Avatar de gaam

Por lo que dices, es un transformador elevador (E:12V S:18V-->9+9). Con respecto al nucleo, lo conozco, pero no tengo las dimensiones del nucleo central para calcular S.

Pero debes darnos un poco de datos mas para ayudarte, asi a ciegas no podemos.
Para empezar, necesitamos saber la potencia que demanda la carga a que se conecta el transformador, nos dices que es 18V pero cuanta corriente necesitas ? 1A..10A..100A.. bueno, cuando lo sepas lo multiplicas por 18V y sabras la potencia necesaria; luego a eso lo divides por el voltaje de entrada (12V) y sabras la corriente que necesitas para alimentar la fuente.

Con todo esto, es un bosquejo de lo que necesitaras trabajar para diseñar los rectificadores, el bobinado de entrada y salida, reguladores de voltaje,...

Otra cosa, nos decis que la entrada es de 12V, es continuo (de una bateria, intuyo que es asi, o 12V alterno), es importante este dato, porque vamos ha saber como vas a implementar el transformador.

Si es corriente alterna, podes alimentar al transformador directamente pero si es corriente continua, tendras que diseñar un oscilador (cualquiera) y ya el transformador cambia (porque lleva bobinados de realimentacion y se calcula como parte del oscilador), como asi tambien, tendras que decidir a que frecuencia trabajara, los hilos como asi tambien el diametro de los mismos, son diferentes, el de 25KHz es diferente a los 250KHz,...

No lo tomes a mal, esto es una breve introduccion para que sepas de porque necesitamos un poco mas de datos para ayudarte y de que vayas viendo de como se va calculando...
14/06/2013 #16


Mil disculpas, he dado por hecho que al hacer referencia a un transformador reductor, se entendía de sobra que el mismo tiene una salida de 12VAC (alterna). Bien, aclarado ese punto, les dejo las medidas que necesitan, aclarando previamente que lo que necesito es 9+9 VAC con 250mA (0.25A). Por supuesto que no tomo a mal nada, al contrario, estoy completamente agradecido por su ayuda y por lo que de ustedes aprendo!!!!

Bien, sin más preámbulos, les dejo el pdf, con las medidas exactas, controladas por mi, por si acaso (he leído rumores acerca de la inexactitud de éstas hojas de datos, pero este no parece ser el caso):

Saludos y nuevamente, mil gracias!!!
Archivos Adjuntos
Tipo de Archivo: pdf e1985.pdf (56,6 KB (Kilobytes), 539 visitas)
15/06/2013 #17

Avatar de gaam

Bueno, con los datos que nos das, el transformador va ha ser elevador no reductor por que?
porque los 9+9V se lo considera como un solo bobinado de 18V con un punto medio simetrico, y se lo bobina de dos maneras:
1. se bobina un hilo con la mitad de vueltas, se deja el punto medio mas largo para luego soldarlo, y se continua bobinando la otra mitad, ó
2. se bobina dos hilos juntamente con la mitad de vueltas calculadas y luego se intercambia los hilos: el final de uno con el principio del otro.

Con respecto a lo otro, tenemos:
Potencia secundaria: 18V x 0.25A = 4.5W pero debemos sumarle un 10% por caidas de tension del/os rectificadores, reguladores de tension, etc... lo que da 18V + 10% = +- 20V, 20V x 0.25A = 5W, o sea el secundario sera de 20V y en su punto medio de 10V.

Como la potencia total del transformador es igual a la secundaria y a la primaria, tenemos que:

Potencia primaria = potencia secundaria = 5W

Pero necsitamos ahora la corriente del primario, es decir

Ip = Ps / Ep = 5W / 12V = 0.42A

Con todo esto, ahora calculamos las espiras, pero antes definimos las otras incognitas:

f=60Hz, lo deduzco porque figura en tu correo (Argentina = 60Hz)
S=0.226cm2, el datasheet esta en mm2 y necesitamos a cm2
B=3000Gauss. El datasheet da como minimo 300mT = 3000Gauss; tambien lo puedes cambiar para que trabaje a unos 4000G o 10000 G (lo hacemos cuando los hilos no entran en el carretel, es decir, cuando hayas calculado los diametros de los hilos y sus vueltas, calculas el paquete, si ves que no da, aumentas los gauss para achicar el diametro del hilo y vuelves a calcular desde esta formula)

Espiras en el primario
Np = V1 / (f x S x B x 4,4 x 10-8)
= 12V / (60Hz x 0.226cm2 x 3000G x 4.4 x 10-8) = 12 /0.0179 = 671 espiras

Espiras en el secundario
Ns = Vs / (f x S x B x 4,4 x 10-8)
= 20V / (60Hz x 0.226cm2 x 3000G x 4.4 x 10-8) = 20 /0.0179 = 1118 espiras

Ahora la seccion de los hilos

Shp= Ip / delta (densidad de corriente). Este delta (A/mm2) se calcula segun la potencia del transformador, como hasta 50W, se usa 4 A/mm2.

Entonces:

Shp= Ip / delta = 0.42A / 4 A/mm2 = 0.105 mm2

Shs = Is / delta = 0.25A / 4 A/mm2 = 0.0625 mm2

Ahora calculamos el diametro del hilo segun la formula: D=Raiz cuadrada ( 4 S / Pi) = 1.128 raiz cuadrada (S): (debes buscar previamente una copia de la tabla de secciones de hilos en el lugar donde te venden el hilo de cobre)

Dp = 1.128 Rc(Shp) = 1.128 RC (0.105mm2) = 0.37mm pero segun la tabla, el mas proximo es de 0.40mm
Ds = 1.128 Rc(Shs) = 1.128 RC (0.0625mm2) = 0.29 mm pero segun la tabla, el mas proximo es de 0.30mm

Ahora basados en el carretel del datasheet para este core E19/8/5 tenemos:
Ancho maximo interno= 9.55mm
Altura maxima interna= 3.20mm [(5.28*2) - 13.84], que sera la cantidad maxima de capas de hilos primario, secundario y el aislante de bobinas, en total es 6.40mm.

Entonces, en el primario:
En 9.50mm entran 23 hilos(9.5/0.40=espiras) de 0.40mm pero necesitamos 671 espiras, nos da 30 capas dando una altura de 12mm (30*0.40)

En el secundario:
En 9.50mm entran 32 hilos(9.5/0.30=espiras) de 0.30mm pero necesitamos 1118 espiras, nos da 35 capas dando una altura de 10.50mm (35*0.30)

Como veras, el volumen que ocupa los bobinados no entrarian en el carretel (12mm+10.50mm=22.50mm de alto), entonces hacemos los calculos pero con 10000Gaus (porque con 3000 supera el doble de espacio, entonces ponemos el doble de gauss y un poco mas)

Np=12/0.060 = 200 espiras
Ns=20/0.060= 334 espiras

Los diametros de los hilos quedan iguales.
Ahora en el primario:
En 9.50mm entran 24 hilos(9.5/0.40=espiras) de 0.40mm pero necesitamos 200 espiras, nos da 8.5 capas dando una altura de 3.40mm (8.5*0.40)

Ahora en el secundario:
En 9.50mm entran 32 hilos(9.5/0.30=espiras) de 0.30mm pero necesitamos 334 espiras, nos da 11 capas dando una altura de 3.30mm (11*0.30)

Ahora si entra en el carretel (3.40mm+3.30mm=6.70mm).

Bueno, ahora depende de vos, para que el transformador funcione a lo calculado, pero siempre tene en cuenta que hay un porcentaje de error, que estara dado por:
forma del bobinado, espacio entre el bobinado, tipo y espesor del aislante entre bobinas, calidad del aislante del hilo, permeabilidad del nucleo,etc...

Generalmente los fabricantes hacen varios prototipos y eligen uno que satisfaga sus necesidades y recien ahi lo fabrican en masa, a ellos tambien les cuesta un poco realizarlo, ya que el transformador no es algo exacto como las matematicas, sino es un acercamiento a lo ideal.

Aca te dejo otro enlace que se calcula en forma parecida, por si no lo logre expresarme bien:
http://ies1cto.wikispaces.com/file/v...onofasicos.pdf
01/02/2015 #18


Por si alguien anda buscando el programa de EPCOS, la nueva dirección es ahora ésta:
http://en.tdk.eu/tdk-en/180490/desig...ic-design-tool

Saludos!
20/09/2016 #19


gaam dijo: Ver Mensaje
Bueno, con los datos que nos das, el transformador va ha ser elevador no reductor por que?
Hola! espero no llegar demasiado tarde con mi consulta pero quisiera solicitar su apoyo pues necesito hacer un transformador elevador de voltaje que vaya de 12vAC a 110 y 220vAC y con amperajes de 3A y 1.5A es decir que sera de 330W de potencia el transformador y a una frecuencia de 60Hz.

el problema que tengo es que yo solo se como calcular el tamaño del toroide para los que estan echos con ferro-silicio, pero hacerlo asi me quedaria un transformador con un peso arriba de los 3kg, entonces quisiera su ayuda para saber calcular de que tamaño o modelo debo de buscar mi nucleo de ferrita y bueno para el calculo del alambre y las vueltas me las estudio de lo que ya han comentado arriba,

por cierto, adjunto un pdf con una tabla de tamaños con caracteristicas de toroides de ferrita que encontre en una pagina que si hace envios a mi pais por si le pueden echar un ojo y quizás me sirve alguno

ojalá puedan apoyarme en esto, se los agradeceré demasiado

Que tengan excelente tarde! saludos
Archivos Adjuntos
Tipo de Archivo: pdf tabla de toroides.pdf (338,9 KB (Kilobytes), 140 visitas)
05/02/2017 #20


Hola estoy tratando de encontrar informacion de como calcular un transformador de intensidad.
El caso es que en una fuente conmutada queria medir la corriente para regular el PWM en el integrado y no logro comprender como hacer el calculo (que formulas usar) del trafo de corriente.
Tengo uno que le pasa un alambre (una espira) por el centro y me entrega 1volt en el secundario, pero quiero saber como se calcula con un toroide de ferrita.

Si alguien tiene informacion Gracias
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