Pentru un nucleu inelar, nu este necesar să se facă un cadru și să se facă o unealtă pentru înfășurare. Singurul lucru care trebuie făcut este să faci o navetă simplă.
Identificați mărimea circuitului magnetic inel cu următorii parametri.
D este diametrul exterior al inelului.
d este diametrul interior al inelului.
H este înălțimea inelului.
În cărțile de referință privind miezurile magnetice de ferită, aceste dimensiuni sunt de obicei indicate în formatul următor: KD xd xH.
Du-te înapoi în partea de sus a meniului.
Obținerea datelor inițiale pentru un simplu calcul al unui transformator de impuls.
Îmi aduc aminte când nu privatizam rețelele electrice de către străini, am construit o sursă de energie impulsivă. Lucrarea sa târât până seara. În timpul testelor recente, sa descoperit brusc că tranzistorii cheie au început să se încălzească. Sa dovedit că tensiunea rețelei a crescut la 256 volți pe timp de noapte!
Desigur, 256 de volți, este prea mult, dar nu trebuie să vă bazați pe GOST-220 + 5% -10%. Dacă selectați pentru tensiunea maximă a rețelei 220 volți + 10%, atunci:
242 * 1.41 = 341.22V (ia în considerare valoarea amplitudinii).
341.22 - 0.8 * 2 ≈ 340V (scade scăderea pe redresor).
Se determină valoarea aproximativă a inducției de către tabel.
Frecvența generării unui traductor auto-excitat depinde de mulți factori, inclusiv de mărimea încărcăturii. Dacă selectați 20-30 kHz, atunci este puțin probabil să faceți o mare greșeală.
Limite de frecvență și valori de inducție ale feritilor distribuite pe scară largă.
Mangan-zinc feriti.
Du-te înapoi în partea de sus a meniului.
Cum de a alege un miez de ferită?
Puteți selecta dimensiunea aproximativă a inelului de ferită folosind un calculator pentru calculul transformatoarelor de impuls și un ghid pentru circuitele magnetice de ferită. Ambele pot fi găsite în "Materiale Suplimentare".
Intrăm în calculul datelor din miezul magnetic propus și datele obținute în paragraful anterior pentru a determina puterea totală a maestrului.
Nu alegeți dimensiunea inelului înapoi la puterea maximă de încărcare. Inelele mici nu sunt atât de ușor de vânt, iar vânturile vor trebui să vină mai mult.
Dacă există suficient spațiu liber în corpul viitorului design, atunci puteți alege un inel cu o putere generală semnificativ mai mare.
Transformatoare și bobine 1.1 pe arhivă. ***** -
================================================== =================================
SATURAȚIA COREI
Dacă un curent mare trece prin bobina cu miezul, atunci materialul miezului magnetic poate intra în saturație. Atunci când miezul este saturat, permeabilitatea sa magnetică relativă scade drastic, ceea ce implică o scădere proporțională a inductanței. Se reduce inductanța este în continuare creșterea accelerată a curentului prin CT etc. In majoritatea SMPS core saturație este de nedorit și poate duce la următoarele consecințe negative, ..:
un nivel crescut al pierderilor în materialul de bază și un nivel crescut de pierderi ohmice în conductorul de înfășurare conduc la o eficiență nerezonabil scăzută a SMPS;
pierderile suplimentare cauzează supraîncălzirea CI, precum și a componentelor radio din apropiere
câmp magnetic puternic în miez, în combinație cu ea, pentru a reduce permeabilitate sunt amplificate în mod repetat, în comparație cu modul normal de funcționare a sursei de zgomot și interferență pe micile SMPS circuitul de semnal și alte dispozitive;
în creștere rapidă a curentului prin tamburul CI cauzează pierderi de suprasarcină SMPS chei curente mai mari ohmice în cheile, supraîncălzirea acestora și defectarea prematură;
anormal de curenți de înaltă supratensiuni KI determină supraîncălzirea de filtre de alimentare cu condensatoare electrolitice, precum și un nivel crescut de zgomot emis de fire și urmele PCB SMPS.
Lista poate fi continuată, dar este deja clar că nucleul trebuie evitat în modul de saturație. Ferriții intră în saturație dacă densitatea fluxului de inducție magnetică depășește 300 [mT] (millitex), iar această valoare nu depinde foarte mult de gradul de ferită. Adică, 300 [mT] este, ca atare, o proprietate congenitală a ferritelor, alte materiale magnetice au alte valori ale pragului de saturație. De exemplu, fierul transformator și fierul pulverulent sunt saturate la aproximativ 1 [T], adică pot lucra în câmpuri mult mai puternice. Valorile mai precise ale pragului de saturație pentru diferite ferite sunt prezentate în Tabelul 5.
Densitatea fluxului inducției magnetice în miez se calculează după următoarea formulă:
(8) B = 1000 * μ0 * μe * I * N / le [mT]
unde μ0 este permeabilitatea magnetică absolută a vidului. 1,257 * 10-3 [μH / mm]
μe este permeabilitatea magnetică relativă a miezului (nu trebuie confundată cu permeabilitatea materialului de bază!)
Eu sunt curentul prin lichidare, [A]
N - numărul de rotații în bobină
le este lungimea liniei medii medii a miezului, [mm]
O transformare simplă a formulei (8) va ajuta la găsirea unui răspuns la întrebarea practică: care este curentul maxim care poate trece prin accelerație înainte ca nucleul să intre în saturație:
(9) Imax = 0,001 * Bmax * le / (μ0 * μe * N) [A]
unde Bmax este valoarea tabulară pentru materialul de bază utilizat, în loc de care valoarea 300 [mT] poate fi utilizată pentru orice ferit de putere
Pentru nucleele cu un spațiu este convenabil să înlocuiți expresia (4) aici, după abrevieri obținute:
(10) Imax = 0,001 * Bmax * g / (μ0 * N) [A]
Rezultatul este aparent mai degrabă paradoxal: valoarea maximă a curentului prin CI, cu un decalaj definit de raportul de dimensiune diferența față de numărul de spire de lichidare, și nu depinde de mărimea și tipul miezului. Totuși, acest paradox aparent este explicat pur și simplu. Miezul de ferită conduce câmpul magnetic atât de bine încât întreaga scădere a intensității câmpului magnetic are loc în spațiul gol. Magnitudinea fluxului magnetic, și pentru aceeași diferența pentru miez și depinde numai de grosimea diferenței, curentul prin bobina și numărul de spire din bobină și nu trebuie să depășească 300 [mT] pentru feritelor electrice convenționale.
Pentru a răspunde la întrebarea în care valoare trebuie introdusă gaura totală g în nucleu, astfel încât să reziste la curent fără saturație, transformăm expresia (10) în următoarea formă:
(11) g = 1000 * μ0 * I * N / Bmax [mm]
Pentru a ilustra efectul decalajului, să dăm exemplul următor. Ia-core E30 / 15/7 fără un decalaj, ferita 3C85, magnetic permeabilitate = 1700. Se calculează ¡JE numărul de rotații necesare pentru a obține inductanță 500 [mH]. Miezul, conform tabelului, are AL = 1,9 [mH], folosind formula (7) obținem puțin mai mult de 16 rotații. Cunoscând lungimea efectivă a miezului = 67 Le [mm], cu formula (9) calcula curentul maxim de funcționare Imax = 0,58 [A].
Acum introducem în miez o garnitură groasă de 1 [mm], decalajul este g = 2 [mm]. Permeabilitatea magnetică efectivă este redusă, deoarece calculele simple în conformitate cu formulele (5) și (7), descoperim că pentru inductor 500 [mH] necesară rănii 125 rotații. Prin formula (10), determinăm curentul maxim al CI, acesta a crescut la 3.8 [A], adică mai mult de 5 ori!
Aceasta este urmată de o recomandare practică pentru cititorii care construiesc independent suflante. Operând la curentul maxim posibil, umple complet firul de bază pentru a primi bobina, și apoi să intre în miezul de clearance-ul maxim posibil. În cazul în care calculul de verificare se pare că șocul are o sursă de curent excesiv, apoi selectați o dimensiune mai mică a miezului, sau cel puțin reduce numărul de spire în bobina pentru a reduce pierderile de cupru și, în același timp, reduce decalajul în miez. Este important să subliniem faptul că această recomandare nu se aplică transformatoarelor în care curentul prin înfășurarea primară constă din două componente: un curent transmis înfășurarea secundară, și un mic curent, miezul de magnetizare (magnetizare curent).
După cum puteți vedea, decalajul din centrul accelerației joacă un rol extrem de important. Cu toate acestea, nu toate miezurile permit introducerea garniturilor. Miezurile inelari sunt realizate dintr-o bucată, și, în loc de „ajusta“ permeabilitatea echivalentă cu ajutorul diferenței, este necesar să se selecteze un anumit ferita inel permeabilitate. Aceasta explică faptul de o mare varietate de tipuri de materiale magnetice utilizate în industrie pentru fabricarea de inele, în timp ce miezul divizat SMPS, în cazul în care este ușor să intre în decalajul, sunt aproape întotdeauna realizate din ferită cu permeabilitate magnetică ridicată. Cele mai frecvente inele sunt SMPS două tipuri: cu permeabilitate redusă (la maxim 50 200) - pentru inductoare și permeabilitate ridicată (mai mare de 1000) - pentru transformatoare.
fier pulverulent este materialul cel mai preferat pentru miezuri de inel de bobinele permanent care funcționează la curenți de înaltă tensiune prejudecată. Permeabilitatea pulberii de fier este, în general, în intervalul de 40 125, sunt cele mai comune inel realizat din material cu o permeabilitate de 50. 80. Tabelul 6 prezintă datele de referință din miezuri de inel de pulbere de fier Compania Philips.
Nu este dificil să verificați dacă miezul intră în saturație în timpul funcționării SMPS, pentru a verifica forma curentului care curge prin CI cu ajutorul unui osciloscop. Senzorul de curent poate fi un rezistor cu rezistență redusă sau transformator de curent. CI care funcționează în modul normal va avea o formă de curent triunghiulară sau fierăstrău geometric corectă. În cazul saturației centrale, forma curentului va fi curbată.
================================================== ============================
Inducția câmpului magnetic în interiorul toroidului:
B = m * m0 * N * I / Lcp,
unde m este permeabilitatea magnetică a feritei,
m0 este constanta magnetica = 4 * pi * 10 ^ (-7),
N este numărul de virajuri,
I - curent în lichidare,
Lcp este lungimea liniei mediane a inelului de ferită.
Inductanța toroidului:
L = m * m0 * N ^ 2 * S / Lcp,
unde m este permeabilitatea magnetică a feritei,
m0 este constanta magnetica,
N este numărul de virajuri,
S este zona de secțiune transversală a feritei,
Lcp este lungimea liniei mediane a inelului de ferită.
Rezistență la înfășurare activă (fără a lua în considerare efectul cutanat):
R = p * Lp / S,
unde p este rezistivitatea cuprului (0,017 Ohm * m),
Lp este lungimea firului de înfășurare,
Sn este secțiunea transversală a firului.
Calcul la accelerație în următoarea ordine:
1) Identificați parametrii inelului de ferită: permeabilitatea magnetică m, lungimea liniei medii Lcp, suprafața secțiunii transversale S, inducerea saturației Bm. Ultimul parametru poate fi găsit în cartea de referință pentru faimosul brand de ferită sau pe site-ul producătorului de ferită.
2) Ne este dat inductanța necesară a accelerației L.
3) Cunoașterea parametrilor L, m, Lcp, S, calculați numărul necesar de ture N.
4) Determinați consumul maxim de curent de sarcină I și luați cu marjă de 10-15%.
5) Cunoscând parametrii m, Lcp, S, I, N, calculăm inducția B în interiorul feritei. Dacă se dovedește a fi mai mare de 0,8 Bm, atunci inelul pentru problemă nu este potrivit, este necesar să alegeți un inel cu o secțiune transversală mai mare sau cu o inducție mai mare de saturație.
6) Dacă inducția nu depășește 0,8 Bm, determinăm dacă șocul satisface disiparea de putere. Pentru a face acest lucru, am setat puterea maximă disipată pe accelerație (Pm = 0,5-2W în funcție de dimensiunea inelului).
7) Pentru o putere dată Pm și consumul de curent I, determinați rezistența activă a firului de înfășurare R.
8) Am selectat firul pe care îl vom înfășura (0,8-1mm pentru înfășurarea într-un fir, 0,5-0,6mm pentru înfășurarea în mai multe fire).
9) Cunoașterea secțiunii transversale a firului (s) Spr și a rezistenței active R a acestora, se calculează lungimea maximă a firului (cablurilor) Lp.
10) Înfășurăm un fir de sârmă pe inel și determinăm lungimea lui Lb. Adăugați 1-2 mm la decalarea unghiulară a firului la înfășurare.
11) Din lungimea maximă a firului Lp și lungimea unui rând LB, se calculează numărul de ture Ndn admis.
12) Dacă Ndn este mai mic decât cel numit anterior, N este necesar să folosiți un fir cu o secțiune transversală mai mare sau să încheiați mai multe fire.
13) Dacă Ndn> = N, estimați posibilitatea de înfășurare a numărului de ture numărate. Pentru a face acest lucru, vom măsura diametrul interior al inelului d și vom vedea dacă inegalitatea deține:
pi * (d-Spr)> = N * dpr,
unde Spr este zona secționată a firului destinat pentru înfășurare,
dp este diametrul firului destinat înfășurării.
14) Dacă inegalitatea nu este satisfăcută, este necesar să se termine în 2 sau mai multe straturi. Pentru inelele mici cu un diametru interior de până la 8 mm, eu personal nu recomand să fie înfășurat în mai multe straturi. În acest caz, este mai bine să luați un inel cu dimensiuni mai mari sau cu o permeabilitate magnetică mai mare.