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I nuclei toroidali si identificano normalmente da:

un primo numero che fa riferimento al diametro esterno in decimi di pollice

ed a un secondo numero che identifica la permeabilità magnetica es. t 68/10

 
La permeabilità magnetica si riconosce anche attraverso i colori assegnati alle varie miscele.

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Qui di seguito riporto alcune  tabelle con la maggior parte delle dimensioni più i comuni di toroidi. 

  La μ rappresenta il fattore di permeabilità del nucleo. 

 Tutte le misure sono espresse in "pollici". 

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DIMENSIONI TOROIDI  ---> Link Calculator

Specs for T200-2 RF Toroids

Physical Dimensions OD = 2.0 in / 50.8 mm +/- 0.025 in ID = 1.25 / 31.8 mm +/- 0.025 in Ht = .550 / 14.0 mm +/- 0.03 in  AL=12 +/- 5 %      uH=(AL*Turns2)/1000  Temperature Stability (ppm /°C) = 95 Color Code = Red / Clear Optimum Resonant Circuit Range for highest Q and lowest core loss 250 KHz - 10 MHz Orders and Pricing www.kitsandparts.com

Turns-Length Calculator for T200-2 Includes 1 inch / 2.5 cm pig-tails MHz uH pF ohms turns inches - cm     Enter uH to Calc number of turns. Enter number of turns to Calc uH. Enter 2: MHz, uH, pF, ohms or turns to Calc all values.

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TOROIDI

Le bobine su nucleo toroidale hanno il pregio di ottenere un'induttanza con fattori di merito Q molto alti 150 - 300, inoltre, essendo il nucleo fisicamente un anello, il flusso magnetico è chiuso su se stesso, perciò non vi sono dispersioni e la vicinanza di altri toroidi non ne compromette le caratteristiche. Al contrario con le normali bobine si usano schermi metallici o si orientano tra di loro di un angolo di 90°. Queste caratteristiche rendono favorevole e diffuso l'utilizzo di nuclei toroidali fino alle VHF, con ampia scelta di miscele ferromagnetiche.

Caratteristiche

I nuclei sono individuati da una sigla del tipo T - xx - yy, dove T sta a significare toroide, xx è un numero che indica il diametro in pollici e yy il tipo di miscela ferromagnetica. La sigla non è scritta esternamente perciò i nuclei toroidali si riconoscono misurandone le dimensioni e individuando il tipo di miscela in base ad un codice di due colori.

• Materiale 0: Usato molto comunemente per frequenze superiori ai 100 MHz. A causa delle caratteristiche l'induttanza risultante dal calcolo con il valore di AL dato non è accurata, essa varia anche in base alla tecnica utilizzata per realizzare l'avvolgimento.
• Materiale 1: Carbonyl C, molto simile al tipo 3 ma con maggiore resistività volumetrica e migliore stabilità.
• Materiale 2: Carbonyl E, grande resistività volumetrica. Offre elevato valore di Q nel range di frequenze da 2 a 30 MHz.
• Materiale 3: Carbonyl HP, eccellente stabilità e buon valore di Q per le basse frequenze da 50 a 500 KHz.
• Materiale 6: Carbonyl SF, offre un Q molto buono e stabilità termica nel range di frequenze da 20 a 50 MHz.
• Materiale 7: Carbonyl TH, molto simile al materiale 2 e 6, ma offre migliore stabilità termica. Range di frequenza da 5 a 35 MHz.
• Materiale 10: Polvere di ferro W, offre un buon Q e grande stabilità da 40 a 100 MHz.
• Materiale 12: Ossido sintetico, offre un buon Q e una moderata stabilità da 50 a 200 MHz. Se l'elevato Q è di primaria importanza questo materiale è una buona scelta, altrimenti si consideri la miscela 17.
• Materiale 15: Carbonyl GS6, ha eccellente stabilità e un buon Q. Una buona scelta per la banda broadcast commerciale.
• Materiale 17: Simile al materiale 12 eccetto che per una migliore stabilità termica. Tuttavia ha un Q peggiore del 10% tra 50 e 100 MHz e fino al 20% oltre.
• Materiale 26: Ha la permeabilità maggiore di tutti i nuclei in polvere di ferro. Utilizzato per filtri EMI e DC. Simile al vecchio materiale 41 ma con un maggior range di frequenza.

Le miscele utili agli sperimentatori radio sono la 2, 6 e 12, di conseguenza si trovano facilmente dai rivenditori specializzati in materiale elettronico per radioamatori.

Calcolo del numero di spire

Le formule permettono di ricavare i dati desiderati, in funzione di ciò che è noto in partenza. Scelto il tipo di nucleo da adoperare si ricava dalla tabella seguente il valore di A_L, che rappresente l'induttanza in micro Henry che avrebbe un avvolgimento di 100 spire realizzato su quel tipo di nucleo, volendo realizzarne un induttore di induttanza L (uH), il numero di spire N da avvolgere è dato dalla formula:
N = 100 x [ ( L / A_L ) ^ 0.5 ]
dove ^ 0.5 rappresenta la radice quadrata.
Quindi si verifica, in base al diametro del filo da utilizzare, se le N spire sono inseribili sul tipo di nucleo scelto, altrimenti se ne sceglie uno più grande e si ripete il calcolo. Un avvolgimento ideale deve coprire circa 3/4 della circonferenza del nucleo.

Esempio: disponendo di un Toroide tipo T-106-6 e volendo ottenere dall'avvolgimento 50 uH si trova nella tabella il valore di AL, in corrispondenza a T-106 e miscela ferromagnetica 6, A_L = 116. Si divide L = 50 con A_L = 116, ottenendo il valore 0.43, da questo si ricava la radice quadrata uguale a 0.66 e infine le spire moltiplicando per 100, cioè N = 66 spire circa.

Viceversa noto il tipo di nucleo e il numero di spire N che realizzano un dato avvolgimento, l'induttanza L in micro Henry è data dalla formula:
L = ( N x N x A_L ) / 10000

Considerazioni sulla potenza

Quando i nuclei sono utilizzati in circuiti di potenza diventa fondamentale determinare quanta ne può sopportare un determinato tipo di nucleo. Vi sono diversi fattori da considerare: la sezione trasversale del nucleo, la miscela, il numero di spire e certamente la tensione applicata all'avvolgimento e la frequenza operativa. La densità di flusso massima B (in Gauss) applicata può essere calcolato con la formula: B = ( E x 100 ) / ( 4.44 x S x N x f )
con E valore rms della tensione applicata (V), S sezione (cm2), f frequenza (MHz).
E' buona norma non superare i valori in tabella.

Questi valori variano solo leggermente con il tipo di miscela del nucleo, al contrario all'aumentare del flusso si ha un incremento della permeabilità del nucleo, effetto molto più marcato sui nuclei di miscela con permeabilità più grande. Con una densità di flusso elevata il nucleo si riscalda eccessivamente, questo è il modo pratico per constatare se è necessario utilizzarne un tipo più grande. Un secondo problema è quello della saturazione, che genera degrado delle prestazioni, decremento della permeabilità, fino ad arrivare all'inoperabilità. Ma usualmente i problemi dovuti al surriscaldamento giungono molto prima di quelli dovuti alla saturazione.

Produttori

• Amidon
• CWS ByteMark
• Ferroxcube
• Micrometals

By  IZ8EWD

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http://www.pianetaradio.it/teoria/toroidi.htm

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LINKS

https://www.amidoncorp.com/



https://www.amidoncorp.com/pages/specifications

oppure

http://www.ferroxcube.com/    (ex Philips)
http://www.ferroxcube.com/appl/info/HB2009.htm  

manuale con circuito di misura e dati caratteristici di tutta la produzione ferroxcube (più di 1000 pagine - 7 MB )

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