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1.- INTRODUCCINPara la construccin de bobinas fijas

para su utilizacin en circuitos de bajapotencia en las bandas de HF y VHF se uti-lizan casi exclusivamente ncleos toroida-les. Los radioaficionados utilizan cada vezms este tipo de ncleo en lugar de lasclsicas bobinas cilndricas con ncleoajustable que suelen ir encerradas en unblindaje metlico.

Los motivos por los cuales se prefierenlas inductancias con ncleo toroidal a lasclsicas bobinas cilndricas son variados ylos podemos resumir en los siguientes:

Los ncleos toroidales, debido a suforma, no tienen campo magnticodisperso y por tanto no es necesarioencerrarlos en un blindaje metlico.

El Q (factor de calidad) de un bobi-nado sobre un toroide es mayor que sobre una bobina con-vencional. Valores de 150 200 son fciles de alcanzar,siempre que se utilice el ncleo adecuado. Esto es muyconveniente para la construccin de determinados circui-tos, como por ejemplo, filtros pasabanda donde el factorde calidad de las bobinas empleadas influyen grande-mente en su respuesta de frecuencia.

El valor de la inductancia depende fielmente del materialempleado en el ncleo y del nmero de espiras, por lo quees muy fcil calcular el valor de la inductancia.

Con los ncleos toroidales se consiguen inductancias muy

compactas y de reducido tamao. Los ncleos toroidales son muy tiles desde algunos cien-

tos de Hz hasta muy arriba en el espectro de UHF.

En la figura nmero 1 se pueden observar distintos tipos detoroides, algunos desnudos y otros bobinados con un ciertonmero de espiras. Como se puede observar claramente, losncleos toroidales tienen forma de rosquilla. En la parte supe-rior de dicha figura se aprecian dos unidades colocadas sobreun soporte para su mejor instalacin sobre un circuito impreso.As mismo se aprecia que el color de los toroides no es igualen las distintas unidades. El color indica el tipo de material uti-lizado en su fabricacin y que tiene que ver, entre otras cosas,con el margen de frecuencias dentro del cual se puede utilizarel ncleo en cuestin.

2.- PARMETROSLos ncleos toroidales se identifican mediante la letra T

seguida de dos o tres nmeros, que indican el dimetro exte-rior del ncleo en centsimas de pulgada, y otras cifras queindican el tipo de mezcla empleado en su fabricacin. As, unncleo con la denominacin T-37/2 indica un ncleo con undimetro exterior de 37 centsimas de pulgada, esto es, 9,5milmetros, y una mezcla tipo 2 apropiada para frecuenciasentre 1 y 30 MHz.

En la figura nmero 2 tenemos una vista frontal de un ncleotoroidal. En ella se indican el dimetro exterior y el dimetrointerior. La seccin A-A se obtiene restando el dimetro exte-rior menos el dimetro interior y dividiendo por dos.

DE - DI SE = Seccin horizontalSE = DE = Dimetro exterior

2 DI = Dimetro interior

En la figura nmero 3 tenemos una vista lateral del toroide,donde se indica la altura del ncleo. Con las anteriores dimen-

NCLEOS TOROIDALES

Fig. 1 Distintos tipos de toroides

Fig. 2 Vista frontal

DIMETROEXTERIOR

DIMETROINTERIOR

T

cn

ica y D

ivu

lg

aci

n

AdministradorPuertas Abiertas

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siones, dimetro exte-rior, dimetro interior yaltura, podemos calcularla longitud que tendrcada espira. Esta longi-tud ser la suma de dosveces la seccin A-Ams dos veces la altura.

LO = DE - DI + 2AL

LO = Longitud de cadaespiraAL = Altura del ncleo

Otro aspecto a teneren cuenta es el nmeromximo de espiras quepodremos bobinar enuna sola capa sobre uncierto ncleo. Estenmero vendr determi-nado por dimetro inte-rior y por el grueso delhilo que utilicemos y lopodremos calcular con lasiguiente frmula.

3,14DI NE = Nmero de espirasNE = DI = Dimetro interior

DH DH = Dimetro del hilo

En la figura nmero 4 se observa la forma exacta de contarlas espiras sobre el ncleo y en la figura nmero 5 tenemos ladisposicin ms conveniente del bobinado sobre el toroide,esto es, dejando un espacio entre el comienzo y el final delbobinado aproximadamente de unos 30 grados. De esta formase disminuye la capacidad parsita y se obtiene el mejor fac-tor de calidad (Q) posible.

En la figura nmero 6 se indica el modo de bobinar untoroide. Para ello haremos una lanzadera a partir de un trozo

de madera o cartn fuerte. El ancho de esta lanzadera deberser el adecuado para que pase por el centro del ncleo. En susextremos haremos unas rendijas sobre las que bobinaremospreviamente el hilo de cobre que formar el bobinado. La can-tidad de hilo necesaria vendr dada por las dimensiones delncleo y el nmero de espiras a bobinar, y se puede calcularcon las frmulas dadas anteriormente.

Fig. 5 Disposicin del bobinadoFig. 6 Bobinado de un toroide

TOROIDE

LANZADERA

RENDIJA

HILODE

COBRE

ALTURA DELNCLEO

Fig. 3 Vista lateral

COMIENZO

4 ESPIRAS

FINAL

Fig. 4 Comienzo y fin del bobinado

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3.- DATOSLos datos sobre ncleos toroidales que aparecen en distin-

tas publicaciones a veces son algo confusos. En las siguienteslneas he intentado recopilar el mayor nmero de datos sobreesta cuestin, ordenndolos para una mejor comprensin porparte del lector.

En la tabla nmero 1 se indica el tipo de toroide, el dime-tro exterior, dimetro interior, altura y desarrollo, es decir, lalongitud de cada espira.

Todos los datos estn expresados en milmetros. Estascifras son aproximadas debido a la conversin de pulgadas amilmetros. As mismo las dimensiones de los ncleos puedentener ciertas tolerancias, por lo que sus dimensiones realespueden diferir ligeramente de las indicadas.

Sealar tambin que hay en el mercado ncleos toroidalesque no tienen las dimensiones indicadas en la tabla nmero 1,bien en su totalidad o parcialmente. Por ejemplo, el toroide decolor amarillo que se encuentra encima de los dos pequeosde color gris, en la parte izquierda de la figura nmero 1, tieneun dimetro exterior de 20,3 milmetros y un dimetro interiorde 12,4 milmetros, por lo que parece que debera correspon-der al tipo T-80. Sin embargo su altura es de 9,4 milmetros yno de 6,4 milmetros como indica la tabla para la altura deltoroide tipo T-80.

Como ya se ha dicho anteriormente, el color o colores deltoroide indican el tipo de material empleado en su construc-

cin y por tanto el margen de frecuencias dentro del cual debeser utilizado preferentemente un determinado ncleo. En latabla nmero 2 se relacionan estos colores y sus frecuenciasasociadas.

En la primera columna se relacionan los colores del ncleo,en primer lugar el color que ocupa tres de las cuatro caras yen segundo lugar el que ocupa la cuarta cara, si lo hay. Lasegunda columna indica el nmero normalizado que define elmaterial del ncleo. En la tercera columna se indica el margende frecuencias donde preferentemente se debe utilizar elncleo.

Los datos relativos a las frecuencias de utilizacin varanentre las distintas publicaciones consultadas. No obstante esposible utilizar un ncleo en un margen de frecuencias distintodel especificado, aunque con un factor de calidad menor.

Otro dato a tener en cuenta es el ndice AL, que es la induc-tancia que se obtiene, en milihenrios, al bobinar sobre unncleo cien espiras. Este ndice vara con el tamao del ncleoy con el tipo de mezcla. En la tabla nmero tres se relacionanlos distintos ncleos y su ndice AL.

En la fila superior se indica el tipo de mezcla, mientras queen la columna de la izquierda aparece el tamao del ncleo. Enlos ncleos muy pequeos no se tiene el dato ya que no sepueden bobinar cien espiras sobre un ncleo tan pequeo.

Conociendo el parmetro AL de un determinado ncleo, esposible calcular el nmero de espiras que es preciso bobinarpara obtener una determinada inductancia. Para ello utilizare-mos la siguiente frmula:

INDUCTANCIAN = 100 -AL

T

cn

ica y D

ivu

lg

aci

n

COLOR(ES) NMERO FRECUENCIAS

Amarillo-Blanco 26 Hasta 100KHz

Gris 3 50 KHz- 1MHz

Rojo-Blanco 15 0,1 - 3 MHz

Azul 1 0,5-5 MHz

Rojo 2 1 -30 MHz

Amarillo 6 2 - 50 MHz

Negro 10 5- 100 MHz

Azul-Amarillo 12 20 - 200 MHz

Verde-Blanco 17 20-200 MHz

Verde-Naranja 22 20-200 MHz

Marrn 0 50-300 MHz

TABLA NMERO DOS

TIPO DIMETRO DIMETRO ALTURA DESARROLLOEXTERIOR INTERIOR

mm mm mm mm

T-12 3,1 1,5 1,3 4,2T-16 4,1 1,8 1,5 5,3T-20 5,1 2,0 1,8 6,7T-25 6,4 3,0 2,5 8,4T-27 6 9 3,4 3,1 9,7T-30 7 6 3,8 3,3 10,4T-37 9,4 5,1 3,3 10,9T-44 11,2 5,8 4,0 13,4T-50 12,7 7,6 4,8 14,7T-60 15,2 8,4 4,8 16,4T-68 17,3 9,4 4,8 17,5T-80 20,3 12,4 6,4 20,7T-94 23,9 14,2 7,9 25,5T-106 26,9 14,2 11,2 35,1T-130 33,0 19,0 11,2 36,4T-157 39,9 24,1 14,5 44,8T-184 46,7 24,4 18,0 58,3T-200 50,8 31,7 14,0 47,1T-200A 50,8 31,7 25,4 69,9T-225 57 1 35,6 14,0 49,5T-225A 57 1 35,6 25,4 72,3T-300 76,2 48,8 12,7 52,8T-300A 76,2 48,8 25,4 78,2T-400 101 6 57,1 16,5 77,5T-400A 101 6 57,1 33,0 110,5T-520 132,1 78,2 20,3 94,5

TABLA NMERO UNO

La inductancia de un determinado bobinado se puede calcu-lar utilizando la siguiente frmula:

AL * N2

L(mH) = -10000

El parmetro AL de un determinado ncleo se calculamediante la siguiente frmula:

10000 * LAL = -

N2

4.- CONCLUSINEn las lneas anteriores se ha intentado recopilar los datos

ms significativos que permitan la confeccin de bobinadossobre ncleos toroidales. Estos datos no pretenden serexhaustivos ni totalmente exactos, ya que se han encontradodiscrepancias entre las distintas publicaciones consultadas.No obstante pueden ser un buen punto de partida para obte-ner buenos resultados.

Como es natural, quedo enteramente a la disposicin dequien necesite cualquier aclaracin o detalle sobre lo aqu tra-tado. Buena suerte a todos.

Luis Snchez Prez. EA4-NHApartado 421, TOLEDOTlf. 925-35-34-66E-mail : lusape@ribernet.es

26 3 15 1 2 6 10 17 0

T-12 60 50 8 20 17 12 7 3T-16 61 5 44 22 19 13 8 3T-20 90 6 52 27 22 16 10 3T-25 100 100 70 34 27 19 12 5T-27T-30 325 140 93 85 43 36 25 16 6T-37 275 120 90 80 40 30 25 15 5T-44 360 180 160 105 52 42 33 19 7T-50 320 175 135 100 49 40 31 18 6T-60T-68 420 195 180 115 57 47 32 21 8T-80 450 180 170 115 55 45 32 22 9T-94 590 248 200 160 84 70 58 32 11T-106 900 450 345 325 135 116 19T-130 785 350 250 200 110 96 15T-157 970 420 330 320 140 115T-184 1640 720 500 240T-200 895 425 250 120 100T-200A 1550 218 180T-225 950 424 120 100T-225A 1600 215T-300 825 115T-300A 1600 228T-400 1320 185T-400A 2600 360T-520 1460 20

TABLA NMERO TRES

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