MODIFICACIONES DE UN TRANSFORMADOR

 

    Introducción.

    Los transformadores son estrictamente necesarios en todos los montajes electrónicos, salvo que usen baterías, y no es muy habitual en audio. Sirven para adaptar el voltaje, para limitar la potencia y para aislar los circuitos de la red eléctrica.

Un transformador consta de un núcleo magnético y de dos ó más bobinados, que consisten en un hilo conductor enrollado. Cada vuelta de hilo se denomina espira. Los núcleos pueden tener materiales y formas variados, aunque los más habituales en audio son los convecionales (derecha) y los toroidales (derecha abajo).

Para fuentes convencionales los materiales del núcleo tienen como base el hierro porque es un material relativamente barato y con una alta permeabilidad, la facultad de conducir el flujo magnético al igual que el cobre tiene la facultad de conducir la electricidad. Los bobinados a día de hoy son de cobre, aunque en tiempos anteriores se usaron también de aluminio.

Funcionan transformado un voltaje variable en campo magnético variable y volviendo a transformar ese campo magnético variable en un voltaje variable, de mayor o menor valor (habitualmente menor).

Producen aislamiento porque los cables de entrada (primario) no entran en contacto en ningún momento con los de salida (secundario), la potencia se transmite por el núcleo y en ningún momento los electrones que circulan por el primario llegan a circular por el secundario.

Y producen limitación porque ese núcleo no puede albergar a todos los campos magnéticos del mundo, tiene un límite y a partir de ahí no se puede crear un campo mayor y que permanezca dentro del núcleo. A este fenómeno que marca cuando las partículas magnéticas completamente orientadas según el campo se le denomina saturación. Si este campo está limitado es lógico pensar que la potencia también lo estará.

Son sumamente necesarios pero como todo tiene sus problemas. El mayor es sin duda el precio, suelen ser de las partes más caras de una etapa, y casi siempre suponen una fracción importante del coste total. El siguiente es el tamaño, que va en función de la potencia. 50 VA suponen menos de un kilo, pero 1000 VA suponen casi 10. Contra esto no se puede hacer gran cosa. Pero hay más problemas contra los que sí se puede luchar más fácilmente, y es el problema del ruido.

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Ruido: qué y por qué.

    Los transformadores crean dos tipos muy distintos de ruido: eléctrico y mecánico.

    El ruido es algo que no se puede separar del transformador, por bueno que sea. Los hay muy buenos, normales y muy malos pero no existen los transformadores perfectos. El ruido forma parte, aparte de la imperfección derivada de que la realidad es finita, porque para que el campo magnético del núcleo induzca tensiones se requiere que el campo y la tensión que crea el campo sea variable, lo que se conoce como corriente alterna (tensión y corriente van de la mano), porque si conectamos una pila de 9V a la entrada de un transformador en la salida no tendremos ningún voltaje.

El porque:

Los primeros experimentos datan de dos siglos atrás, cuando se descubrió que una brújula se orientaba según el campo magnético que creaba un imán o una corriente (experimento de Oersted, 1820). Se preguntaron si ese campo magnético podría crear corriente y sólo la perseverancia de Michael Faraday le llevó a ver que en ciertos momentos si que se producía tensión en la salida, y era cuando se conectaban y desconectaban las baterías (Principio de Inducción, 1831).

Esto supuso un gran cambio y de hecho ese simple experimento cambió el mundo, porque hizo que la electricidad sirviese para algo más que hacer dar espasmos a ranas muertas en las conferencias (Experimento de Galvani, 1791), supuso una herramienta más para usarla. Anteriormente su trabajo con su mentor, el químico Humphry Davy, les llevó a descubrir la electrólisis y permitió a Davy aislar nuevos elementos químicos con este proceso.

En un plano más filosófico (por entonces los físicos eran llamados "filósofos de la naturaleza"), el descubrimiento de Faraday permitió unificar dos fuerzas conocidas desde la antigüedad, el griego Tales descubrió que el ámbar podía atraer objetos (fuerza eléctrica) y que la magnetita también (fuerza mangética). Hasta entonces sólo se había hecho un tímido avance por parte de Charles Coulomb, había descubierto que estas fuerzas seguían una misma ley frente a la distancia.

Y sobre todo, lo que junto al vapor cambió el mundo: suponía una manera para crear electricidad. Hasta entonces la electricidad se obtenía de pilas (Volta, 1800), que tienen el inconveniente obvio de su peso, volumen, coste, vida útil... o frotando materiales hasta conseguir electricidad estática (Botella de Leyden, Van Musschenbroek, 1745), con inconvenientes más obvios.

Si un campo magnético que variaba porque se variaba la tensión que lo generaba, producía electricidad, también se podía variar el campo moviendo el imán, y así es, Michael Faraday, que años antes había inventado el primer motor eléctrico (recordemos que fue muy importante en plena revolución industrial) descubrió la manera de transformar el movimiento en electricidad, lo que posteriormente dio pie al generador eléctrico o dinamo (Werner Von Siemens, 1866).

Pero para transformar su voltaje es necesario que sea alterna, hubo una pugna por parte de General Electric, fundada por Thomas Alva Edison, propietarios de la patente de la corriente continua y Siemens (patente de la corriente alterna) para decidir cual sería usada extensivamente, ganó Siemens porque su método de generar y transportar electricidad era más barato y eficiente.

Esta herramienta que permite crearla y usarla, mediante campo magnético variable tiene sus inconvenientes derivados de la necesidad de usar corriente alterna.

Estas dificultades se basan en que la mayoría de los circuitos funcionan con corriente continua, no alterna, y hay que rectificar y filtrar. A la derecha, un rectificador de tensión.

En el gráfico podemos ver el rectificado por pasos. Vemos que la salida del transformador es una onda senoidal de amplitud menor que 220V, 20Vp concretamente. El rectificador se encarga de que la corriente sólo circule en un sentido, ahora la tensión es únicamente positiva. Pero no es suficientemente continua, para eso se usa un condensador, un almacén de energía. El condensador se carga con los picos de corriente que vemos y acumula energía para cederla de forma continua entre ciclo y ciclo.

Pero es más cómodo que una batería, que por otra parte necesita recargarse desde alguna otra fuente de electricidad.

    El ruido eléctrico, que habitualmente se conoce como hum, se crea porque en la mayoría de las ocasiones el núcleo no es perfecto, tiene pérdidas de campo magnético que se radian al aire, y si en unas cuantas espiras de cobre se pueden generar 1000 VA también es lógico pensar que algún cablecito pueda recoger parte de ese campo y convertirlo en tensión. Esa tensión será un parásito allí donde caiga, es una señal que no se desea usar, que no pertenece a las señales del circuito. Por eso se llama ruido.

    También se puede crear ruido mecánico, porque en el fondo el principio por el que funcionan los trasformadores es el mismo por el que funcionan los motores eléctricos y las dinamos. Las espiras se mueven literalmente por las furezas electromagnéticas, y chocan unas contra otras.

    Si añadimos una peculiaridad de casi todas las electrónicas, el rectificado y filtrado, se agrava el problema. Los condensadores son almacenes de energía, absorben energía, la almacenan y la ceden cuando se demanda. Pero se cargan en una pequeña fracción de tiempo y para eso se debe conducir una gran corriente en un intervalo de tiempo muy pequeño. En ese momento la potencia instantánea es altísima, y es habitual que el núcleo se sature y que la gran corriente mueva con más fuerza las espiras.

    Esto es algo que sucede 50 veces cada segundo, y en aplicaciones de audio puede crear (y crea) ruido acústico audible, tanto el que genera el altavoz como el que emite el propio transformador.

    Esto es un problema, porque disminuye las prestaciones del equipo. Las señales que quedan por debajo de ese humbral de ruido no se escuchan. Es equivalente a reducir las prestaciones del equipo: nº de bits de la fuente digital, SNR de las etapas, resonancias en altavoces... Lo que queda por debajo se pierde, y hay mucho. Alrededor de la música hay infinidad de sonidos de fondo como el roce del arco con la cuerda en el violín, la respiración del cantante, pasos en los escenarios, el sonido de las copas en un club de jazz... por muy esotérico que parezca con unos simples cascos se puede oir, pero en un equipo cuesta bastante dinero/esfuerzo/tiempo obtener esa resolución y cuesta muy poco perderla. Puede perderse con un simple ruido de fondo y puede ser equivalente a varios miles de euros de equipo.

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Ruidos: Cómo

Aunque en los altavoces se genere ruido hum, el transformador NO es el causante en el 99,9% de las ocasiones. Es cierto que emite campo magnético y que se puede inducir tensión en algún cable, pero este ruido disminuye espectacularmente a medida que se aumenta la distancia al transformador, concretamente es inversamente proporcional al cubo de la distancia, por lo que la mayoría de las veces es suficiente con alejar los circuitos del transformador.

Falsa alarma: Tierras.

Ese ruido que sale por los altavoces, en el 99,9% de las ocasiones se genera por una mala conexión de las tierras. Hemos dicho que en una fuente existen unos componentes llamados condensadores que se cargan a base de picos de corriente.

Estos picos de corriente pueden causar, y de hecho causan tensiones en los cables de tierra, símplemente por la ley de Ohm. Si circula una corriente habrá un voltaje proporcional a la resistencia del cable, que es muy baja pero no ínfima. Si no se toman todas las referencias de tierras en un mismo punto, las diferencias de tensión que crea el cable se sumarán a la señal. Es el mismo fenómeno que la inducción pero con un origen diferente.

Y existe un caso peor. Imaginemos que los cables de tierra forman un camino cerrado, un lazo o bucle. Esto no es ni más ni menos que una espira, y el transformador está lleno de ellas. No sería casi necesario decir que en esa espira se pueden inducir voltajes tal y como se inducen en el transformador.


En caso de que se radie campo magnético fuera del núcleo, se puede usar una pantalla que proteja a los demás circuitos. Estas pantallas se hacen con material ferromagnético: Hierro, acero, ferrita,... para que reconduzca el flujo magnético emitido por el transformador y no salga del interior de la pantalla. Recordamos lo dicho: los materiales ferromagnéticos tienen la propiedad de conducir el flujo magnético de la misma forma que el cobre conduce la electricidad.

En magnetismo existe un equivalente a la resistencia en electricidad: la reluctancia, es la oposición de un núcleo a la circulación de flujo magnético. Y tiene características semejantes a la resistencia. Depende de una constante del material y depende de sus dimensiones. Cuanto más área tenga, menor reluctancia. Cuanto más ferromagnético sea este material, menos reluctancia. Debemos tener en cuenta que nunca se puede impedir al 100% la emisión de campo magnético, pero si reducirla hasta extremos despreciables, entre miles y millones de veces menor.

La pantalla debe ser de hierro o acero y de un espesor considerable, entre 1 y 5 mm, si no sus efectos son demasiado bajos y no se comporta como una buena pantalla. Una opción muy eficaz y económica en transformadores toroidales es usar ollas y cazuelas de hierro o acero como pantalla. Compuebe que es ferromagnético acercando un imán permanente, no todos los aceros lo son.

En transformadores toroidales es necesario tener en cuenta que el tornillo en medio y una cápusla alrededor forma una espira (derecha), por la que pueden circular corrientes, y cuando circula corriente por una pantalla ésta pierde prestaciones. La cocina de inducción funciona por este principio físico, las corrientes de Foucault.

Por esto es conveniente interrumpir el circuito eléctrico en algún punto, bien usando un pasamuros para el tornillo o bien aislando el una de las tapas (derecha). Se recomienda usar sólo una de las dos técnicas, es conveniente que la pantalla esté conectada a tierra y puede hacerse a través del cahasis.


    El ruido mecánico no admite muchos paliativos. Se puede encerrar dentro de una caja con arena, pero los transformadores son dispositivos con una gran masa y es sumamente complicado de aislar acústicamente. Incluso algo que parece tan simple como que no transmita vibraciones a la caja y que quede bien anclado es complicado. Los transformadores también se comportan como electroimanes y se les puede ver desplazarse por el interior de la caja

    Los transformadores convencionales llevan los bobinados barnizados con un esmalte especial de poliuretano (habitualmente), aparte del esmaltado que lleva el propio hilo de cobre, haciendo la función de un pegamento para que las espiras se muevan menos. Pero los transformadores toroidales no llevan.

    Afortunadamente disponemos de resinas epoxy, que son dos líquidos que al mezclarse solidifican con una extraordinaria dureza, rigidez, resistencia a temperatura, a disolventes, ácidos, etc... Ellas pueden impedir que las espiras se muevan.

    Tenemos la combinación perfecta: una pantalla y un aglutinante, lo ideal es usarlos en conjunto: usar la pantalla eléctrica como recipiente y poner ahí el transformador, y luego rellenar con resina epoxy.

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Bobinados extra.

En circuitos de audio puede ser necesario trabajar con varias tensiones de alimentación y no siempre se encuentran modelos adecuados en el mercado. Usar dos transformadores es una solución poco apetecible. Más peso, más volumen y mayor coste.

Aunque no lo hemos mencionado, en un transformador no tiene porqué existir un sólo secundario, puede haber varios. También sucede lo mismo con los primarios, aunque sólo se puede usar uno en un momento concreto. También se puede operar con los secundarios, se pueden poner en serie/paralelo y sumar/restar sus voltajes o corrientes.

Por ejemplo, una etapa de potencia, que se alimenta con una tensión simétrica (positiva y negativa del mismo valor, +-35V), pero los previos se alimentan con tensiones de entre 12 y 18 voltios simétricos. Se puede reducir la tensión mayor, pero es poco eficiente y puede ser más recomendable usar un transformador con más salidas.

En los reproductores de CD se requieren unas 5 tensiones de alimentación. 5V para la parte digital, +-5V para la parte analógica del DAC y -+12V para la analógica posterior al DAC. Por motivos que no vienen al caso conviene separar la alimentación de la parte digital de la alimentación de la parte analógica, pero nada impide que usemos cuatro salidas (si las hay) para obtener las 4 tensiones que necesitamos.

A día de hoy resulta algo complicado conseguir transformadores para aparatos de válvulas, y en general todo lo que sea alto voltaje, pero también se puede añadir un devanado que nos proporcione la tensión que necesitamos

Con los transformadores toroidales tenemos la ventaja de poder hacer nuevos bobinados con relativa facilidad. Con los convecionales no es nada sencillo, hay que desmontar todo el núcleo, aunque el acto de añadir espiras es muy sencillo. Tampoco es posible desmontarlos en todas las ocasiones ya que el uso de barniz está cada día más extendido y no se puede desmontar sin dañar el transformador.

Número de vueltas

    Las vueltas que se necesitan se pueden calcular con fórmulas pero en rarísimas ocasiones se dispone de los datos. Se podría hacer en base a los estándares, pero cambian de un país a otro, de un fabricante a otro, por la aplicación del transformador (no es lo mismo uno para un cargador de teléfono que uno para equipamiento médico), por lo que a parte del siguiente software que nos dará cálculos orientativos en transformadores convecionales, sólo puedo recomendar el método experimental como algo suficiéntemente común a todos los lectores.

    Este sencillo programa, propiedad de Silvio Klaic, es freeware y sirve para calcular bobinados en transformadores convencionales. Léase las advertencias y hágales caso. Si no sabe inglés pulse aqui para ver la traducción. http://student.math.hr/~sklaic/electronics/

    El método experimental se basa en dar 10 vueltas con un cable alrededor del transformador y en medir la tensión que producen. Luego haremos cuentas, n=10·(Vdeseado/Vconocido). Recomiendo 10 vueltas porque es una cifra que da mediciones suficiéntemente fiables, pero se puede hacer con cualquier número aproximado. Las medias vueltas también cuentan.

    Llegados a este punto definiremos la relación de transformación. N es el cociente entre las espiras del primario y las espiras del secundario, N=n1/n2. y se cumple que Vin=N·Vout. También sirve para la corriente: Iin·N=Iout, y podemos comprobar que la potencia es igual en el primario (Vin·Iin) que en el secundario (Vout·Iout). Esto es porque las pérdidas magnéticas en los transformadores son bajas, en torno al 7% y menos.

    Asumimos que la potencia la marca el núcleo y que la potencia que extraigamos de los devanados extra se debe restar a la potencia total; la suma de las potencias extraibles a cada secundario debe ser igual a la potencia nominal del transformador.

    Sección del hilo

    También es necesario señalar que la sección del cable marca un límite en el amperaje que éste puede proporcionar, porque si no se respeta el bobinado se quema. Se recomienda seguir la siguiente tabla

    Amperaje

    Diámetro

    Sección

    100mA

    0.22mm

    0.038 mm^2

    200mA

    0.31mm

    0.075 mm^2

    300mA

    0.38mm

    0.113 mm^2

    400mA

    0.44mm

    0,152 mm^2

    500mA

    0.49mm

    0.188 mm^2

    1000mA

    0.70mm

    0.384 mm^2

    En general se puede usar la fórmula de 2.5 A / mm^2, es una proporción más conservadora que el habitual 4A/mm^2. La sección del hilo (S) es igual a S=pi·R^2, donde R (radio) = diámetro/2, y pi es el número pi: 3.141592...

    Existe un motivo para esta sobredimensión del cobre. Para empezar, asumo que lo que se quiere hacer es una leve modificación sobre un transformador existente, no un transformador completamente nuevo. Por esto no se encarece demasiado. También sucede que el cobre tiene una cierta resistencia, y esto marca dos parámetros: temperatura y regulación.

    Por supuesto no hay ningún problema en usar hilos más gruesos de lo necesario siempre que no se alcance un tamaño o un número de capas excesivo.

    Temperatura

    El hilo de cobre, aunque tenga una resistencia muy baja (es el 2º metal mejor conductor), tiene algo de resistencia y se emplea una gran longitud de hilo, no es descabellado usar 2000 espiras en un primario y 200 en un secundario en trafos convencionales de alrededor de 15VA; esta cifra se reduce a 1000 (primario) con 80 VA y a 400 (primario) con 500 VA. En toroidales el número de espiras es menor.

    Esta resistencia hace que se disipe una cierta cantidad de potencia en forma de calor. Cuanto menos calor, mejor, así de simple. El calor es enemigo del magnetismo y si funde el esmalte del hilo de cobre puede causar la destrucción del transformador. Esto sucede a unos 180ºC.

    Regulación.

    La regulación también es fruto de la resistencia de los bobinados, aunque también tiene relación con las pérdidas magnéticas en el núcleo. La regulación es un cociente entre la tensión sin carga y la tensión a máxima potencia, y cuanto menor sea la resistencia del devanado, menor será la regulación, y más constante el voltaje frente a la carga.

    Regulación(%)=(voltaje sin carga/voltaje a máxima potencia)·100.

    Cuanto mayor es la potencia del transformador, menor es la regulación, porque menor resistencia tienen sus bobinados (son más cortos, porque el núcleo es más grande y requiere menos espiras, y más gruesos, porque se demanda más corriente). En un transformador toroidal de 20 VA se pueden tener regulacones de en torno al 20%, mientras que en 200VA baja al 9%.

    Recordamos que una fuente perfecta de tensión tiene una resistencia de salida idealmente cero. Esto en el mundo real no es posible pero si puede ser muy baja.

Fase

En penúltimo lugar, pero no por ello deja de ser importante, comentamos qué es la fase y qué son esos puntos negros que se ven en algunos esquemas de transformadores.

Es un concepto semejante al de polaridad en corriente continua. Una pila tiene un + y un -. Sabemos que la corriente va del + al - . Pero en alterna, donde la corriente cambia de sentido 50 veces por segundo no tiene ninguna validez. Por eso se emplea el concepto de "fase".

En un transformador se marcan con unos puntos negros los terminales de cada bobinado por los que entra o sale la corriente EN UN MISMO INSTANTE.

Osea, que se garantiza que en un mismo instante las corrientes entran por los puntos o bien salen por los puntos. Unas centésimas de segundo después pueden estar entrando o saliendo, pero harán todas lo mismo por el punto correspondiente.

Para conectar los secundarios en serie es necesario saber qué fase tiene cada conexión, es tan simple como que conectando terminales con puntos a terminales sin puntos se suman los voltajes y conectado de la otra manera se restan.

Cuando se conectan los secundarios en paralelo es todavía más delicado, ya que se puede quemar el transformador si no se hace bien: Los terminales con puntos deben ir conectados a terminales con puntos. En la foto de la derecha se puede ver un transformador quemado por este motivo.

A nivel de ruido es importante pero esto es sólo para montajes avanzados y de bajo ruido. Hay dos motivos para conocer la fase, el primero y más importante es que la rectificación y carga de condensadores genera ruidos en tierras. Es conveniente tratar de compensar esas corrientes, si puede ser con una réplica exacta, mejor. Esto lo daría el secundario contrario.

El segundo motivo es que la red de 220V lleva gran cantidad de ruido, de hecho al mirar la corriente alterna en el osciloscopio parece más una onda triangular que una senoidal, como debería ser. Si el ruido es común a todos los aparatos no pasa nada, pero si algún aparato recibe ruidos en la fase inversa a los demás en vez de compensarse se suman, y esto puede afectar al nivel de ruido y ciertos parámetros subjetivos del sonido derivados del enmascaramiento que producen los fondos de ruido, como se ha comentado anteriormente.

Observaciones importantes.

Es muy necesario señalar que no todo se puede hacer así a la ligera. Cuando se emplean voltajes altos puede ser necesario aislar los bobinados porque el aislante que lleva el hilo esmaltado es muy fino (para que ocupe menos espacio) y no resiste voltajes altos. Alto lo consideraría más de 80V, y recuerde que de -30V a +30V van 60 voltios de diferencia, no es que se usen 30 dos veces. Se puede aislar un bobinado de otro con cinta de plástico, adhesiva o no. Antiguamente se usaba papel encerado, con mayor aguante de temperatura.

Otro aspecto a destacar es que es fácil creer que la máquina de devanar tendrá más fuerza que nosotros. La tiene, y como no podremos dar una suficiente tensión a los hilos es muy posible que hagan ruido. Contra esto tendremos que encapsular como único remedio. Cuando encapsulamos la disipación del calor generado dentro empeora, por lo que es posible que no se pueda usar a plena potencia.

También es MUY IMPORTANTE la seguridad. No intente hacer bobinados extra si no sabe protegerse de los peligros de la electricidad ni advertir posibles riesgos. No nos hacemos responsables de los daños que pueda sufrir. Tampoco intente hacerlo si no tiene experiencia con la electricidad. Este documento no es un manual de cómo hacerlo, sólo pretende dar ideas a quien esté capacitado para hacerlo.

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Aislamiento galvánico

En un transformador existen multitud de espiras enrolladas alrededro de un núcleo ferromagnético. Estas espiras estan recubiertas de un esmalte aislante muy fino. En algún momento puede suceder que la proximidad entre primario y secundario con un aislante ne medio forme un condensador parásito (metal-aislante-metal), y que se induzcan corrientes por el campo eléctrico, no por el mangético.

Este efecto no es deseable, tiene un valor bajo pero no siempre es admisible. Para transformadores de señal, donde se requiere que la señal sea lo más pura posible, puede ser estrictamente necesario.

A la derecha se puede ver el esquema de un transformador de micrófono con aislamiento galvánico. Junto al núcleo existe una pantalla que conduzca la electricidad pero NO ferromagnética para que no impida la inducción de tensión en el secundario. Esto nos lleva a usar cobre o aluminio. Esta pantalla se conecta a tierra y así las corrientes inducidas por el campo eléctrico van a tierra y no de un bobinado a otro.

También puede ser necesario evitar que flujos magnéticos externos sean conducidos por el núcleo del transformador de señal e induzcan ruidos en el secundario, por lo que también puede ser necesario usar una pantalla magnética.

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Proceso de modificación.

Recuerde: la electricidad puede matar.

No intente hacer nada si no sabe protegerse de los peligros de la electricidad ni advertir posibles riesgos. No nos hacemos responsables de los daños que pueda sufrir. Si no sabe exactamente lo que hace, no lo haga, no sea tan estúpido de matarse. Cuando esté muerto no le importará, pero a sus familiares y amigos si.

Este documento no es un manual de cómo hacerlo, sólo pretende dar ideas a quien esté capacitado para hacerlo.


En este caso práctico se usó un transofmrador que hacía demasiado ruido para usarlo en una etapa. Se trata de un transformador toroidal en el que seguramente no se hizo el bobinado con suficiente tensión. 330 VA y 18+18V. Su esquema se muestra a la derecha, un primario y dos secundarios de 18V.

Para la mayoría de mis aplicaciones en etapas uso tensiones reguladas algo mayores que la de potencia, por lo que decidí usar dos bobinados extra que me diesen un cierto margen sobre la tensión de potencia.

Primero se mide la tensión AC que se creaba con 10 espiras de cable: en este caso, 3,7V, por lo que para dar los 15V que necesitaba se usarían 40 vueltas. Estos bobinados estaban pensados para dar 33V AC, pero como se va a demandar una corriente baja, menor de 100mA, es más sencillo ponerlos en serie con los bobinados originales y obtener 15+18=33V AC.

Símplemente se trata de conectar en serie los nuevos bobinados. A la derecha se muestra el nuevo esquema.

En este caso no era necesario hacer un aislamiento entre bobinados, ni apantallamiento magnético ni aislamiento galvánico, por lo que no hay fotos de estos procesos. Pero si las hay del devanado y del enresinado.

Tras haber medido es necesario retirar el plástico protector y todas las pegatinas que lleve. Si no, no entrará la resina y seguirá haciendo ruido, epro será inaccesible.

Lo más eficaz, si no se va a repetir en serie el proceso, es hacerlo a mano, no se puede hacer con una máquina simple. Se debe encontrar un carrete de hilo que pase fácilmente por el agujero del transformador, esto evita que se líen los hilos, que se hagan nudos y trabas que nos harán perder la paciencia. Trabajar con incomodidad siempre es una semilla para los errores.

En transformadores pequeños puede ser necesario enrollar el hilo de cobre en un bolígrafo para que pueda pasar por el agujero.

También es complicado saber de antemano cuánta longitud de hilo será necesaria, aunque se puede aproximar midiendo la longitud del cable que fue necesaria para dar las 10 vueltas, y haciendo una proporción. Por esto no conviene cortar el hilo antes de saber cuanto se necesita.

Para empezar, es estrictamente necesario repartir de la manera más uniforme posible las espiras a lo "largo" del transformador. Si no se hace se reduce la inducción de tensión y se obtienen voltajes menores de los deseados. Este proceso de bobinar está sujeto a numerosas variaciones por motivos complicados de controlar entre ellos la habilidad manual del bobinador, por lo que es conveniente hacer una comprobación de que lo que hacemos es correcto, símplemente midiendo con el polímetro.

Es muy conveniente marcar de alguna manera los nuevos devanados para identificar su voltaje y distinguir sus fases.

El enresinado es un proceso sucio. Tenga cuidado de no manchar, cuando la resina está líquida se puede limpiar con acetona pero cuando está seca sólo podemos despegarla si ha caído en un material no poroso y preferiblemente flexible. De las baldosas esmaltadas se puede despegar cuando está seco, pero del cemento y baldosas porosas, no. De la madera (tarima, parquet, etc..) se puede despegar junto al barniz o la primera capa de madera.

Se debe usar un molde para que la contenga, pero este molde puede ser reutilizable, es decir: molde y transformador se pueden despegar si se puede despegar la resina del molde, y esto sólo depende del material. La mejor opción es el plástico, concretamente el polipropileno, tiene la propiedad de que hay muy pocos pegamentos que peguen en él. Es un material sumamente común porque es barato de fabricar y se eligió como sustituto del PVC en múltiples aplicaciones porque era también barato pero no es cancerígeno y no cría hongos. Resulta chocante que los cables y condensadores con dieléctrico de polipropileno sean tan caros en comparacón con PVC y poliéster. En casa tenemos bolsas, recipientes herméticos para comida, utensilios de cocina y de limpieza, carpetas clasificadoras para blocks de anillas, cinta de embalar... todo un catálogo.

En mi caso usé una bolsa de polipropileno, a la que di una mejor forma con cinta de embalar. No es necesario que el centro esté lleno, se desperdicia mucha resina y no es estrictamente necesario. Se puede rellenar con corcho blanco, madera, más plástico, pero el corcho blanco permite pasar el tornillo a través de él.

Los epóxicos constan de dos materiales: la pasta o resina y el endurecedor. Son compuestos que por separado mantienen sus propiedades, son fluídos o al menos moldeables y cuando se mezclan reaccionan entre sí endureciendose. En este caso se usa resina. Se puede adquirir en varios tamaños, no es especialmente barata pero se puede optimizar la cantidad y en función de los resultados merece la pena el desembolso. No se suele usar la misma cantidad de endurecedor, depende del fabricante, del tipo... por eso es necesario leer las instrucciones en el bote. Lo habitual es que se usen dos partes de resina por una de endurecedor. Si los botes tienen el mismo tamaño, tenga mucho cuidado de no confundir los tapes, porque ya no los podrá abrir más.

La resina es suficiéntemente sólida en un día, pero no alcanza su máxima dureza hasta el cuarto día, en los anteriores se pueden hacer ajustes como limar, perforar. Si hay que hacerlos, hágalos cuanto antes, es sumamente dura (aunque no tanto como el acero de las herramientas) y cuando está completamente seca es sumamente rígida, por lo que no se podrá taladrar.

Para hacerse una idea de la dureza y rigidez, con la resina sobrante hice un mango para destornillador de llaves de vaso que tras varios meses de uso no tiene el más mínimo signo de fractura, aunque se ha caído numerosas veces, se ha usado para apretar multitud de tuercas, entre ellas las de los transformadores toroidales.

El resultado es excelente. Cuando se enciende una etapa, aún con el soft start, suelen escucharse las espiras chocar. Ahora no se oye ningún ruido incluso funcionando a media potencia.

 

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