Corriente en DC de un transformador

[Chaly29]

Hola Picuino, el tema es así:

Para saber cuánta corriente se le puede pedir al transformador, hay que saber antes qué temperatura aguanta el transformador.
Tengo que admitir que en este punto estoy un poco confundido con las temperaturas del datasheet.
Parece que los hilos aguantan hasta 180ºC. No entiendo porqué el aislamiento primario-secundario aguanta mucha menos temperatura, 130ºC.

Los alambres de cobres son fabricados para una amplia variedad de usos, transformadores, motores, solenoides, etc..
Hace unos cuantos años el estandar de los alambres (hablando de temperatura) era 150°C, o sea esto es lo que soportaba el esmalte sin perder sus características físicas, y muy difícil o costoso de conseguir los de 180°C.
Pero hace unos pocos años salió al mercado el alambre de 220°C (o 230°C no me acuerdo bien) y el de 180°C pasó a ser el nuevo estandar con su consiguiente reducción de costo y casi la extinción del de 150°C.
Entonces ese transformador fue bobinado con el alambre de 180°C por ser el más "común".

Con respecto a la aislación entre bobinados pasa algo simimar, probablemente ese trafo esté aislado con mylar, un aislante muy común y económico hoy día (hace unos años muy costoso), y para este te recomiendan no superar los 130°C, aunque hablando fino creo que debe de soportar fácilmente los 150°C, pero de esto no hice pruebas...
Luego tuvimos el prespan (creo se llama así) mezcla de fibras naturales y mylar
Luego salió al mercado el nomex, esto fue un gran salto y redujo mucho los costos de los anteriores.
Y ahora ya hay otro superior al nomex (no recuerdo el nombre).
Con cada salto en "tecnología" las temperaturas aumentan y los costos de los "inferiores" se reducen y los estandares cambian.

También aparece el dato de 105ºC, que es la menor temperatura y quizá la que limita.
A ver si alguien nos saca de dudas.

Esta debe de ser la máxima temperatura que el fabricante recomienda para dicho transformador, un límite de 25°C para el mylar me parece correcto, aunque a largo plazo el mylar termina resecándose hasta quedar quebradizo y amarillento u opaco según sea su color inicial, aunque funcione a mucha menor temperatura. Cosa que no sucede o no es tan notoria con los "nuevos" aislantes.

Un saludo.

Atte.CARLOS

[micro_pepe]

Resultado final de la medida de temperatura (añadido prueba a 6Adc):

- T1 = 25.2ºC
- R1 = 6.7ohm

- T0 = 13ºC
- R0 = 6.39ohm

- Ra = 7.13Ohm (con carga de 4A y Ta = 25.1ºC)

- Rb = 7.83Ohm (con carga de 6A y Ta = 26ºC)

El cociente: (T1-T0)/(R1-R0) = (25.2 - 13)/(6.7 - 6.39) = 39.35

Temperatura_primario (4Adc) = T0 + (Ra - R0)·(T1-T0)/(R1-R0) = 13 + (7.13 - 6.39)·39.35 = 42.1ºC

Temperatura_primario (6Adc) = T0 + (Rb - R0)·(T1-T0)/(R1-R0) = 13 + (7.83 - 6.39)·39.35 = 69.7ºC  (Tª medida sobre el cuerpo = 68ºC)

Saludos!!!

PD: El condensador puesto para la prueba a 6A son dos en paralelo, uno de 4700uF y otro de 3300uF, con dos de 3300uF sería suficiente y puede que calentase un poquito menos.

[Chaly29]

Hola micro_pepe.

Temperatura_primario (4Adc) = T0 + (Ra - R0)·(T1-T0)/(R1-R0) = 13 + (7.13 - 6.39)·39.35 = 42.1ºC

Temperatura_primario (6Adc) = T0 + (Rb - R0)·(T1-T0)/(R1-R0) = 13 + (7.83 - 6.39)·39.35 = 69.7ºC  (Tª medida sobre el cuerpo = 68ºC)

Saludos!!!

PD: El condensador puesto para la prueba a 6A son dos en paralelo, uno de 4700uF y otro de 3300uF, con dos de 3300uF sería suficiente y puede que calentase un poquito menos.

70°C, temperatura perfectamente aceptable para ese tipo de transformador. Y de seguro que no te quema las manos tal como te e comentado 

Por otro lado, si el uso que le darás a este transformador es de alimentación para un amplificador de audio, pues yo te recomendaría usases dos condensadores en paralelo de 4700uF cada uno, con eso sumarás unos 9400uF, un valor bueno para esa aplicación y esas potencias, valores menores puedes llegar a probarlos, pero no te lo recomiendo por la posibilidad de que aparezcan zumbidos (de 100 Hz) en la salida de parlantes.

Aparte esos 9400uF te darán un mejor "golpe" para los bajos y tal como ya lo e comentado, como un amplificador nunca está ni cerca de su máximo solo amplificando audio, pues el transformador ni notará que tienes capacitores chicos, medianos, grandes o gigantes.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda. Esto es por puro orgullo, pero me gustaría que alguien admitiera que en este caso gano la experiencia sobre la teoría.

[micro_pepe]

Pda. Esto es por puro orgullo, pero me gustaría que alguien admitiera que en este caso gano la experiencia sobre la teoría.

Aquí en España hay un dicho que dice: "Más sabe el diablo por viejo que por diablo", no te estoy llamando viejo, sino experto.

El resto de aclaraciones OK. Sí lo usaré para un amplificador de audio, aunque quería saber la pregunta original "que corriente DC le puedo sacar" pues nunca he sabido ese dato y tengo algunos transformadores recuperados que ahora sé como darles uso.

Saludos!!!

[Chaly29]

Hola micro_pepe, acá también tenemos ese dicho, gracias

Un consejo para que tomes muy en cuenta a la hora de ensamblar o montar el toroidal.

El mayor y enorme problema que poseen los toroidales, es que al montarlos, los mismos quedan asentados sobre los propios bobinados secundarios. Si el montaje no es correcto, pues en corto tiempo, ya sea por dilatación, vibraciones o golpes, existe la posibilidad de que los bobinados entren en cortocircuito quemando el propio transformador. Es por este mismo motivo que no es recomendable ni el uso ni el diseño de toroidales mayores a los 2 KW.

Vienen soportes adecuados de chapa estampada para el montaje de los mismos, se coloca goma EVA de 4/5 mm entre dichas chapas y el propio transformador y se sujeta todo por medio de un tornillo pasante, formando un sandwich de toroidal. O sea quedaría algo así:

Chapa
Goma EVA
Toroidal
Goma EVA
Chapa

Y el tornillo que lo atraviesa sujeta todo al gabinete a usar.

Esto te lo comento porque es muy importante para la vida útil del propio transformado.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

[Chaly29]

La imagen no es de lo mejor, pero vas a tener una idea de que es lo que hablo:



Un saludo.

Atte. CARLOS.

[micro_pepe]

OK comprendido. Además la Goma EVA es lo que usa mi hermana para hacer manualidades, seguro que me dá unos recortes, lo que usa es de unos 3mm, pondré doble.

Saludos!!!

[Picuino]

Pda. Esto es por puro orgullo, pero me gustaría que alguien admitiera que en este caso gano la experiencia sobre la teoría.

Carlos, el problema consiste en plantearlo como una pelea a ver quien gana.

Aquí el único que ha ganado es el conocimiento de todos los que siguen el hilo.

Tú por tu parte tenías razón al afirmar que ese trafo podía soportar 6 Amperios de salida.
Lo he dicho hace unos post y lo repito ahora. No tengo problema en reconocerte esa experiencia y en darte la razón.  

Yo por por mi parte, tenía razón al decir que 6 Amperios de salida significan más de 6 amperios RMS en los dos bobinados secundarios, que eso es mucho más que lo que declara el fabricante en su datasheet (4.5 Amperios rms máximos) y que eso significa aumentar más de dos veces el incremento de temperatura nominal.

Carlos, no es sólo que tú tuvieras razón, es que la teníamos los dos.

A ver si esto nos sirve para aprender a aportar todos nuestras opiniones, cada uno desde nuestro punto de vista sin pelearnos, porque eso es lo que nos enriquece.

Un saludo.

[Chaly29]

Hola Picuino

Aquí el único que ha ganado es el conocimiento de todos los que siguen el hilo.

A ver si esto nos sirve para aprender a aportar todos nuestras opiniones, cada uno desde nuestro punto de vista sin pelearnos, porque eso es lo que nos enriquece.

Completamente de acuerdo con tu comentario. 

El problema es que nunca viste o no le diste mucha importancia y yo e querido explicar desde un principio y luego terminó en lo que todos ya sabemos, es que al trafo no le importa mucho que tipo de señal le extraes al secundario, pulsante, señoidal, etc, puede calentar un poco más, un poco menos, pero le da lo mismo. Al trafo lo único que le interesa y que realmente lo hace calentar es que no le extraigas más de la potencia específica. Si dice 225 watts como en este caso, pues que sean 225 y no 250. Y esto es así por la gran masa que significa tanto su núcleo como los bobinados.

Igual toda tu explicación teórica de seguro le a servido a más de uno (tal como a mí) para refrescar o aprender algunos conceptos.

Y si no fuera así, igual sirve para engrosar los datos dentro del propio foro.

Igual te comento que en los cálculos no tuvieron en cuenta el efecto piel, capacitancias parásitas y demás cosas a tener en cuenta para un cálculo más realista.

En un principio yo me limité a responder a micro_pepe lo que el pregunto, y la forma de calcularlo para próximas experiencias, y tal como luego demostraron, esa es la manera correcta, lo cual no significa que sea exacta, pero si muy próxima, no tenía sentido (más que el calculo solo teórico) explayarse en tantos cálculos como lo han hecho y no llegar a un resultado realista o próximo.

Tal ves, ver el camino errado que estaba tomando el post hizo que reaccionara de la manera vista (no me justifico), igual estoy contento porque micro_pepe consiguió la solución a su pregunta, y aparte como extra tuvimos un curso de buena teoría.

Espero que lo pasado no haga mella en la amistad conseguida. Un saludo.

Atte. CARLOS.

[micro_pepe]

En este hilo se llegó a la conclusión que en un rectificador de onda completa la corriente DC se puede calcular de esta sencilla manera:

Idc = P / (Vac x 1.4142)

Pero, para un rectificador de media onda ¿se mantiene?

Necesito un voltaje entre 6v y 8v, con una corriente de 240mA, y resulta que tengo un pequeño transformador de 2.4VA y 12Vac, de esos encapsulados para circuito impreso, y me pregunto si un rectificador de media onda, junto con un 7808 o un  7806 me serviría con ese transformador. El voltaje medio en un rectificador de media onda, con carga, es más bajo que en uno de doble onda, de ahí mis dudas.

Saludos!!!

[KILLERJC]

Pero, para un rectificador de media onda ¿se mantiene?

https://en.wikipedia.org/wiki/Rectifier#Half-wave_rectification

Idc = P / (Vac x 2)

[Picuino]

Yo no llegué a esa conclusión.
Esa fórmula no es correcta porque lleva a sobrecargar al transformador.

Otra cosa es que el transformador esté preparado para asumir esa sobrecarga y no se caliente demasiado, como comentó Charly siguiendo su experiencia.

Pero si quieres saber cuanta corriente eficaz está consumiendo de verdad tu rectificador, la fórmula a utilizar es otra. La corriente eficaz es la que calienta el trafo y es la que hay que calcular para dimensionarle.

Un saludo.

[Picuino]

La fórmula es aproximadamente:

   Irms = Idc * 1.7             para onda completa
   Irms = Idc * 2.3             para media onda

   Irms = P / Vac

Uniendo fórmulas:

    Idc = P / (Vac * 1.7)      para onda completa
    Idc = P / (Vac * 2.3)      para media onda

Estos valores son más conservadores que la fórmula anterior y más parecido a la realidad.

Luego, el que quiera hacer "overclocking" a un trafo, allá el. Muchos lo hacen y no pasa nada.

Saludos.

[Picuino]

https://en.wikipedia.org/wiki/Rectifier#Half-wave_rectification

Esas fórmulas no valen en este caso, porque no tienen en cuenta el condensador que hay después del rectificador.
 
Adjunto fórmulas de Hammond:
http://www.hammondmfg.com/pdf/5c007.pdf

En onda completa es un pelín menos conservadora, pero en la media onda es todavía más conservadora que la que he dado.

Un saludo.

[Picuino]

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