Nucleos Toroidales

Técnica y Divulgación

NÚCLEOS TOROIDALES
1.- INTRODUCCIÓN
Para la construcción de bobinas fijas
para su utilización en circuitos de baja
potencia en las bandas de HF y VHF se utilizan casi exclusivamente núcleos toroidales. Los radioaficionados utilizan cada vez
más este tipo de núcleo en lugar de las
clásicas bobinas cilíndricas con núcleo
ajustable que suelen ir encerradas en unblindaje metálico.
Los motivos por los cuales se prefieren
las inductancias con núcleo toroidal a las
clásicas bobinas cilíndricas son variados y
los podemos resumir en los siguientes:
• Los núcleos toroidales, debido a su
forma, no tienen campo magnético
disperso y por tanto no es necesario
encerrarlos en un blindaje metálico.
• El Q (factor de calidad) de un bobinado sobre un toroide esmayor que sobre una bobina convencional. Valores de 150 — 200 son fáciles de alcanzar,
siempre que se utilice el núcleo adecuado. Esto es muy
conveniente para la construcción de determinados circuitos, como por ejemplo, filtros pasabanda donde el factor
de calidad de las bobinas empleadas influyen grandemente en su respuesta de frecuencia.
• El valor de la inductancia depende fielmente delmaterial
empleado en el núcleo y del número de espiras, por lo que
es muy fácil calcular el valor de la inductancia.
• Con los núcleos toroidales se consiguen inductancias muy

DIÁMETRO
EXTERIOR
DIÁMETRO
INTERIOR

Fig. 1 Distintos tipos de toroides

compactas y de reducido tamaño.
• Los núcleos toroidales son muy útiles desde algunos cientos de Hz hasta muy arriba en el espectro de UHF.
Enla figura número 1 se pueden observar distintos tipos de
toroides, algunos desnudos y otros bobinados con un cierto
número de espiras. Como se puede observar claramente, los
núcleos toroidales tienen forma de rosquilla. En la parte superior de dicha figura se aprecian dos unidades colocadas sobre
un soporte para su mejor instalación sobre un circuito impreso.
Así mismo se aprecia que elcolor de los toroides no es igual
en las distintas unidades. El color indica el tipo de material utilizado en su fabricación y que tiene que ver, entre otras cosas,
con el margen de frecuencias dentro del cual se puede utilizar
el núcleo en cuestión.
2.- PARÁMETROS
Los núcleos toroidales se identifican mediante la letra “T”
seguida de dos o tres números, que indican el diámetro exterior delnúcleo en centésimas de pulgada, y otras cifras que
indican el tipo de mezcla empleado en su fabricación. Así, un
núcleo con la denominación T-37/2 indica un núcleo con un
diámetro exterior de 37 centésimas de pulgada, esto es, 9,5
milímetros, y una mezcla tipo 2 apropiada para frecuencias
entre 1 y 30 MHz.
En la figura número 2 tenemos una vista frontal de un núcleo
toroidal. En ella se indicanel diámetro exterior y el diámetro
interior. La sección A-A se obtiene restando el diámetro exterior menos el diámetro interior y dividiendo por dos.
DE - DI
SE = —————
2

Fig. 2 Vista frontal
22 - URE (7/99)

SE = Sección horizontal
DE = Diámetro exterior
DI = Diámetro interior

En la figura número 3 tenemos una vista lateral del toroide,
donde se indica la altura del núcleo. Conlas anteriores dimen-

siones, diámetro exterior, diámetro interior y
altura, podemos calcular
la longitud que tendrá
cada espira. Esta longitud será la suma de dos
veces la sección A-A
más dos veces la altura.

ALTURA DEL
NÚCLEO

COMIENZO

LO = DE - DI + 2AL
LO = Longitud de cada
espira
AL = Altura del núcleo
Otro aspecto a tener
en cuenta es el número
máximo de espiras quepodremos bobinar en
una sola capa sobre un
cierto núcleo. Este
número vendrá determinado por diámetro interior y por el grueso del
hilo que utilicemos y lo
podremos calcular con la
siguiente fórmula.
3,14DI
NE = —————
DH

4 ESPIRAS

FINAL

Fig. 4 Comienzo y fin del bobinado
Fig. 3 Vista lateral

NE = Número de espiras
DI = Diámetro interior
DH = Diámetro del hilo

En la...