Transformator toroidalny vs standardowy - różnice w szumach w urządzeniach audio

Witam!

Mam pytanie dotyczące transformatorów. Słyszałem nie raz opinie, że transformator toroidalny produkuje mniej szumów od standardowego i dlatego lepiej nadaje się do urządzeń audio. Czy istnieje jakaś książka, albo publikacja, która potrafi udowodnić ten fakt? Czy to co słyszałem to tylko jakieś pogłoski?
Liczę na szybką odp

Potwierdzam ten fakt. . A co do publikacji na ten temat to myślę że większość książek na temat budowy wzmacniaczy audio to potwierdzi.

lukasrsv napisał:

Potwierdzam ten fakt. . A co do publikacji na ten temat to myślę że większość książek na temat budowy wzmacniaczy audio to potwierdzi.

Faktycznie, nawet nie pomyślałem, żeby tam poszukać, a znalazłem w pierwszej książce którą miałem w domu:p dzięki za pomoc:)

Chodzi przede wszystkim o rozkład pola magnetycznego.

lukasrsv napisał:

Potwierdzam ten fakt.

A jakieś wiarygodne wyniki potwierdzających pomiarów?

lukasrsv napisał:

A co do publikacji na ten temat to myślę że większość książek na temat budowy wzmacniaczy audio to potwierdzi

A na przykład które?
Bo tak z innej beczki, to dla ograniczenia brumów i innych efektów ubocznych działania transformatorai, stosowano ekrany pomiędzy uzwojeniami, ekranowanie uzwojeń od zewnątrz specjalnymi nakładkami, ekrany na rdzenie. Transformator toroidalny różni się od standardowego "kolumnowego" w zasadzie tym że cały rdzeń jest zakryty uzwojeniem.

Dodatkowo różni się zamkniętym kształtem tegoż rdzenia, co pozwala zwiększyć jego skuteczność i zmniejszyć pole magnetyczne.

yogi009 napisał:

Dodatkowo różni się zamkniętym kształtem tegoż rdzenia, co pozwala zwiększyć jego skuteczność i zmniejszyć pole magnetyczne.

Każdy rdzeń typowego transformatora sieciwoego, niezależnie od kształtu musi być zamknięty. Rdzenie toroidalne robią furorę tylko ze względu na prostotę nawijania - minimalnie większa sprawność wynika tylko z rozłożenia uzwojeń na całym jego obwodzie.

robokop napisał:

Bo tak z innej beczki, to dla ograniczenia brumów i innych efektów ubocznych działania transformatorai, stosowano ekrany pomiędzy uzwojeniami, ekranowanie uzwojeń od zewnątrz specjalnymi nakładkami, ekrany na rdzenie. Transformator toroidalny różni się od standardowego "kolumnowego" w zasadzie tym że cały rdzeń jest zakryty uzwojeniem.

Nic nie pojmujesz. Widziałem kiedyś w necie nawet specjalne kable połączeniowe, ograniczające szumy. Były pokryte jakimś tam tlenkiem złota czy srebra... I były skuteczne! Jak zapłaciłeś nie 2 złote za taki kabel, lecz 200 złotych, to już na pewno żadnych szumów nie słyszałeś.

Coś mi się zdaje że jest to taka sama prawda jak to że drewniane nóżki ze specjalnego drewna pod wzmacniaczem poprawiają jego brzmienia i kable zasilające po 700pln poprawiające jakość prądu itd itp.

zdzichra napisał:

Coś mi się zdaje że jest to taka sama prawda jak to że drewniane nóżki ze specjalnego drewna pod wzmacniaczem poprawiają jego brzmienia i kable zasilające po 700pln poprawiające jakość prądu itd itp.

Dokładnie! Jest też chińskie urządzenie do spowalniania licznika energii, ale to chyba na inny temat.

Co do wzmacniacza czytałem też że bardzo dobre efekty daje drewniana obudowa kondensatorów elektrolitycznych.Widziałem gdzieś linka do tutoriala jak to zrobić ale nie mogę go teraz znaleźć a chciałbym koledze audiofilowi pokazać że takie coś istnieje.

Sylosis napisał:

Mam pytanie dotyczące transformatorów. Słyszałem nie raz opinie, że transformator toroidalny produkuje mniej szumów od standardowego i dlatego lepiej nadaje się do urządzeń audio.

Zależy co rozumiesz przesz szumy, dla większości ludzi szum to coś w rodzaju szszszsz... mi sie kojarzy z sygnałem o losowym charakterze i jeszcze nie słyszałem żeby transformator szumiał, zazwyczaj buczy, z tym buczeniem w toroidalnym powinno być lepiej bo rdzeń to jeden kawał taśmy ciasno zwiniętej, żadnych połączeń to i mniejsza szansa że coś luźne i będzie drgać, go tego rdzeń jest zakryty uzwojeniami które powinny ograniczyć i tak niewielką "hałaśliwość" rdzenia, tyle w teorii.

Praktyka jest taka że transformator toroidalny który kupiłem do wzmacniacza audio wyraźnie słyszę, jak jest cicho to i z 10m bym usłyszał, kolega kupował w tej samej firmie, nawet trochę większej mocy i u niego nie słychać nawet jak się ucho przyłoży.

Mam też kilka transformatorów na rdzeniach EI i niektórych nie słychać (nawet tego który ma 1kVA)

Wniosek z tego taki że zawsze trzeba sprawdzać, transformator EI kiepsko złożony musi buczeć bo ma luźne blachy które drgają, ale buczenie zależy też od magnetostrykcyjnych właściwości rdzenia i indukcji przy której pracuje, dlatego nawet idealnie wykonany transformator może być słyszalny.

A co do innych "szumów" to transformator toroidalny przenosi lepiej wysokie częstotliwości więc może zmniejszyć odporność twojego urządzenia na zakłócenia pochodzące z sieci.

Fabryczne wzmacniacze nie są budowane wyłącznie na toroidalnych bo nie jest to cudowny sposób na cokolwiek.

Firmy robiące transformatory oferują specjalne droższe modele do audio, może są cichsze nie sprawdzałem.

jarek_lnx napisał:

Firmy robiące transformatory oferują specjalne droższe modele do audio

Przede wszystkim są one ekranowane!

Głowna różnica pomiędzy transformatorami EI oraz toroidalnymi to ich "sztywność" charakterystyki napięciowej.
Dla przykładu (teoretycznego, przejaskrawionego dla lepszego uwidocznienia zjawiska)-

Transformator EI o dzielonym uzwojeniu może mieć bez obciążenia 36V, obciążony pełną mocą 24V.
Transformator EI przy uzwojeniach nawiniętych jedno na drugim bez obciążenia 36V, obciążony 28V.
Transformator toroidalny nie obciążony 36V, 100% obciążenia - 32V.

O ile maksymalne napięcie tych transformatorów jest identyczne (powiedzmy max napięcie nie uszkadzające końcówki mocy wzmacniacza, to już pod obciążeniem 100% znacznie się różnią. A zakładając że P=U²/R, to każdy wolt mniej sporo zmniejsza osiągi wzmacniacza.
Wracając do przykładów:

1 - 24V²/8Ω = 72W
2 - 28V²/8Ω = 98W
3 - 32V²/8Ω = 128W

A ekranować da się każdy typ transformatora.

Przede wszystkim wyczuwam że powstaje tutaj nowa urban legend na temat rdzeni toroidalnych, a to bardzo nie dobrze.

Zacznijmy od tego że toroidów nie nawija się łatwiej niż rdzeniu składanych... w toroidach nie ma karkasu na który łatwo coś nawinąć, a maszyny do nawijania rdzeni toroidalnych są bardzo drogie i upierdliwe w użytkowaniu.

W niektórych wypadkach nie ma możliwości innego uformowania rdzenia niż tororoid. Dla przykładu taśma amorficzna, którą znacznie łatwiej nawijać niż robić z niej warstwy czy kształty takie jak rdzenie E (raczej nie możliwe do wykonania).
Nie jestem tego pewny, ale rdzenie proszkowe również są łatwiejsze lub nawet tylko możliwe w produkcji jako toroidy.

Zwykłe rdzenie na transformatory bez szczeliny (głównie do pracy z częstotliwością znacznie wyższą niż 60Hz) też łatwiej produkować toroidalne, gdyż nie trzeba się martwić o szlifowanie powierzchni by idealnie pasowała do drugiej powierzchni (jakie kolwiek zabrudzenie na powierzchni styku rdzeniu zmienia parametry transformatora).

Rdzenie toroidalne też mogą brzęczeć, a to zależy od sposobu nawinięcia uzwojenia i jego zabezpieczenia.

O transformatorach toroidalnych sieciowych się nie wypowiem, bo nie wiem czy oni je produkują nadal z blach czy też innych materiałów.

yogi009 napisał:

Chodzi przede wszystkim o rozkład pola magnetycznego.

Raczej o lepsze jego ,,zamkniecie".

yogi009 napisał:

zmniejszyć pole magnetyczne.

Rozproszone

_lazor_ napisał:

O transformatorach toroidalnych sieciowych się nie wypowiem, bo nie wiem czy oni je produkują nadal z blach czy też innych materiałów.

Chyba o nich tu mowa. Toroidy mają lepszą odpowiedź na impulsowy charakter obciążenia.

Krzysztof Kamienski napisał:

_lazor_ napisał:

O transformatorach toroidalnych sieciowych się nie wypowiem, bo nie wiem czy oni je produkują nadal z blach czy też innych materiałów.

Chyba o nich tu mowa. Toroidy mają lepszą odpowiedź na impulsowy charakter obciążenia.

Zdefiniuj "odpowiedź na impulsowy charakter obciążenia"

Chyba chodzi Tobie jak się przenoszą wyższe harmoniczne na transformatorze, a jeśli o to chodzi to raczej ważniejszym parametrem jest z jakiego materiału został wykonany rdzeń niż jaki kształt ma, gdyż im wyższe harmoniczne tym więcej energii idzie w rdzeń (w postaci prądów wirowych), więc co stego że indukcyjność rozproszenia będzie trochę mniejsza?

Jeśli za transformatorem są kiepskie filtry to jaki to transformator i jak jest wykonany może miec wpływ na to czy też on (transformator) buczy czy też nie.

@_lazor_ Nazwał bym to jak inni...sztywnością. Mniejsza impedancja uzwojenia wtornego porownywalna do innych typów transformatorow, dla tej samej mocy. To istotny parametr dla zasilania wzmacniacza, prawda. Oraz przy tej samej mocy, mniejsze wymiary.

Krzysztof Kamienski napisał:

Raczej o lepsze jego ,,zamkniecie".

Bardzo dobre słowo, tego szukałem.

Sylosis napisał:

Witam!

Mam pytanie dotyczące transformatorów. Słyszałem nie raz opinie, że transformator toroidalny produkuje mniej szumów od standardowego i dlatego lepiej nadaje się do urządzeń audio. Czy istnieje jakaś książka, albo publikacja, która potrafi udowodnić ten fakt? Czy to co słyszałem to tylko jakieś pogłoski?
Liczę na szybką odp

Szumów to pewnie ma mniej, bo zwykle ma mniej zwojów niż odpowiednik standardowy na rdzeniu EI. Skoro zatem ma krótszy drut na każdym uzwojeniu to naturalnie mniej szumi. Chodzi o takie same szumy jakie związane są z każdym przewodnikiem czy rezystorem. Myślę, że szumy transformatora to raczej nie jest parametr określany przez ich producentów. Nie spotkałem się z taki określeniem przy trafach w katalogach z ich parametrami.
Toroidy są lepsze od innych z powodu mniejszego pola rozproszenia, mniejszych gabarytów przy tej samej mocy. Szumy to chyba tylko maja znaczenie dla fanów audiovooodooo.
Poprawiono z "masie" na "mocy"/trymer01

^ToM^ napisał:

Toroidy są lepsze od innych z powodu mniejszego pola rozproszenia, mniejszych gabarytów i masy przy tej samej masie.

A mi mówili że masa 1kg jest taka sama dla pierza i ołowiu
Nawet gdyby transformatory toroidalne mniej szumiały to już widzę tego kto to usłyszy.

danthe napisał:

Głowna różnica pomiędzy transformatorami EI oraz toroidalnymi to ich "sztywność" charakterystyki napięciowej.

Przecież o tym pisałem wyżej - uzwojenie rozłożone na całym rdzeniu, nie połowie czy 1/3. Stąd ten cud sztywności - a co za tym idzie większy prąd udarowy przy załączaniu.

_lazor_ napisał:

Zacznijmy od tego że toroidów nie nawija się łatwiej niż rdzeniu składanych... w toroidach nie ma karkasu na który łatwo coś nawinąć, a maszyny do nawijania rdzeni toroidalnych są bardzo drogie i upierdliwe w użytkowaniu.

Zacznijmy od tego, że chyba żadnego transformatora nie nawijałes nigdy. Nawinięcie równą warstwą na szpulce również wymaga precyzyjnej nawijarki - plus do tego poskładanie pojedynczych blaszek rdzenia potem.

_lazor_ napisał:

W niektórych wypadkach nie ma możliwości innego uformowania rdzenia niż tororoid. Dla przykładu taśma amorficzna, którą znacznie łatwiej nawijać niż robić z niej warstwy czy kształty takie jak rdzenie E (raczej nie możliwe do wykonania).
Nie jestem tego pewny, ale rdzenie proszkowe również są łatwiejsze lub nawet tylko możliwe w produkcji jako toroidy.

Bzdury waść piszesz.
http://www.feryster.com/polski/ehf.php Przykład rdzenia proszkowego EE.

_lazor_ napisał:

Zwykłe rdzenie na transformatory bez szczeliny (głównie do pracy z częstotliwością znacznie wyższą niż 60Hz) też łatwiej produkować toroidalne, gdyż nie trzeba się martwić o szlifowanie powierzchni by idealnie pasowała do drugiej powierzchni (jakie kolwiek zabrudzenie na powierzchni styku rdzeniu zmienia parametry transformatora).

Jak wyżej. Blachy EI układa się na przemian - stąd i żadna licząca się szczelina powietrzna nie zostaje. Rdzenie U, produkowane jako zwijane są cięte z jednego nawoju, dodatkowo są specyfiki do smarowania styku połówek, niwelujące ich niedoskonałości przylegania - zawiesina sproszkowanego ferrytu w jakimś spoiwie epoxydowym czy poliuretanowym konkretnie.

_lazor_ napisał:

O transformatorach toroidalnych sieciowych się nie wypowiem, bo nie wiem czy oni je produkują nadal z blach czy też innych materiałów.

Powinieneś sobie w ogóle darować zabieranie tutaj głosu - na szyderę byś się przynajmniej nie narażał.

Uważasz że ruch rotacyjny karkasu i na niego nawijanie uzwojenia jest trudniejszy niż przewlekanie przez rdzeń szpuli i rozwijanie z tejże szpuli drutu?! Przez takie rozwiązanie nie jest możliwe w pełni wykorzystanie okna rdzenia, gdzie w przypadku klasycznych, wypełnienie jest znacznie wyższe, a co za tym idzie stała geometryczna rdzenia jest wyższa.

https://www.vcalc.com/wiki/MichaelBartmess/Transformer+Core+Geometry+-+Kg

W pakietach z blach transformatorowych nie da się uniknąć szczeliny! a szczelina oznacza jeznoznacznie gromadzenie się energii i pogorszenie parametrów transformatora. Licząca się szczeliny są mierzone z micro metrach, gdzie nawet kurz może pogorszyć parametry rdzenia.
Testowałem praktycznie na sporym rdzeniu UU93, siła docisku już zmieniała wartość indukcji uzwojenia. Znacząco. A trzeba zaznaczyć że tam były tylko dwie powierzchnie styczne gdzie w pakiecie blach elektrotechnicznych ma takich powietrzchni co najmniej 4 w dodatku różnią się znacznie od szlifowanej powierzchni takiego rdzenia:
https://sklep.feryster.pl/index.php?page=shop...egory_id=612&option=com_virtuemart&Itemid=163

http://www.marwie.net.pl/Do%20Pobrania/Tematy...l%20I/Budowatransformatorowenergetycznych.pdf

W przypadku jeśli pakiet z blach będzie toroidalny to problem z szczeliną całkowicie znika. Dzięki temu można nawijać więcej zwoi na wolt, dzieki temu można zmniejszyć gabaryty rdzenia przy tych samych mocach.

https://www.youtube.com/watch?v=82PpCzM2CUg
I Ty mi powiesz że to jest mniej upierdliwe od tego!?:
https://www.youtube.com/watch?v=A654LJGdiIg


Co do materiałów faktycznie się pomyliłem.

I w taki oto sposób dyskusja z tematu szumów transformatorowych zeszła na sposób nawijania drutu i szczegóły dotyczące karkasu...

_lazor_ napisał:

https://www.youtube.com/watch?v=82PpCzM2CUg
I Ty mi powiesz że to jest mniej upierdliwe od tego!?:
https://www.youtube.com/watch?v=A654LJGdiIg

Dołóż sobie teraz mozolne ręczne składanie blach rdzenia.

robokop napisał:

Dołóż sobie teraz mozolne ręczne składanie blach rdzenia.

Nawijanie toroidalnego jest za to niestety trudniejsze

Freddy napisał:

Nawijanie toroidalnego jest za to niestety trudniejsze

Bo maszyna do tego straszniej wygląda? Bez żartów, panowie.

_lazor_ napisał:

W pakietach z blach transformatorowych nie da się uniknąć szczeliny! a szczelina oznacza jeznoznacznie gromadzenie się energii i pogorszenie parametrów transformatora.

Szczelina powietrzna jest nie do uniknięcia w przypadku każdego rdzenia - mniejsza czy większa, w postaci rozproszonej będzie zawsze.

_lazor_ napisał:

Licząca się szczeliny są mierzone z micro metrach, gdzie nawet kurz może pogorszyć parametry rdzenia

Owszem, w przypadku rdzeni przewidzianych do pracy z frq wielokrotnie większymi, niż częstotliwość sieci. Kolegi argumenty zaczynają być typu "a u was to murzynów biją".

_lazor_ napisał:

Testowałem praktycznie na sporym rdzeniu UU93, siła docisku już zmieniała wartość indukcji uzwojenia. Znacząco

Testowałeś coś, co chyba nawet nie bardzo rozumiałeś. Tak podpowiem - gdybyś poddany transformator poddał wysokiemu ciśnieniu, indukcyjność zmieniła by się jeszcze bardziej znacząco. Tylko nadal, co to ma wspólnego (w znaczącym stopniu) z transformatorem sieciowym?

_lazor_ napisał:

W przypadku jeśli pakiet z blach będzie toroidalny to problem z szczeliną całkowicie znika

Bzdura. Aż przykro się czyta.

robokop napisał:

Bo maszyna do tego straszniej wygląda? Bez żartów, panowie.

Nie o to chodzi, mówie o warunkach domowych, bez maszyny.
Tak a'propos to maszyna strasznie wygląda za zdjęciach, bo w realu już lepiej

Ja się przyczepiłem tylko stwierdzenia że:
" Rdzenie toroidalne robią furorę tylko ze względu na prostotę nawijania - minimalnie większa sprawność wynika tylko z rozłożenia uzwojeń na całym jego obwodzie."

I z tym się nie zgodzę, bo nawijanie jest bardziej upierdliwe i zdecydowanie droższe. Oczywiście nie chodziło mi o dalsze kroki jak składanie pakietów bo tak, to jest ciężkie i tego nie neguje.


W transformatorach toroidalnych faktycznie całkowicie znika problem z szczeliną z powodu budowy:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Magnetyczny_rdze%C5%84_toroidalny

Ale faktycznie bzdurę napisałem, gdyż nie ma tam pakietów, bo jest to ciągły materiał, więc nie ma mowy o tym by była tam jaka kolwiek szczelina (po za defektami w samym materiale).


Co do szumów, wszystko zależy od wykonania. Transformator toroidalny z źle nawiniętym uzwojeniem lub nie zalany żywicą nadal może brzęczeć, ale nie musi.


@Freddy

W warunkach domowych wytoczyłem sobie pierścień z prowadnicą na drut nawojowy. Rozciąłem go i przekładam przez rdzeń i nawijam odpowiednią ilość drutu a potem systematycznie rozwijam, co jest w sumie taką "manualną" wersją maszyny do nawijania

_lazor_ napisał:

W transformatorach toroidalnych faktycznie całkowicie znika problem z szczeliną z powodu budowy

Oczywiście, że tak.

_lazor_ napisał:

... bo jest to ciągły materiał ...

Powiem Ci, że widziałem już w swojej karierze taki rdzeń składany z blach (pierścieni), a nie zwijany z pasa blachy. Mówię od razu, że nie wiem co to za produkcja była i trafiłem na to tylko raz
Są też rdzenie segmentowe z których można złożyć tradycyjny toroid, jak i owal