Как рассчитать индуктивность дросселя: Расчет дросселей и катушек индуктивности на ферритовых кольцах, формула и калькулятор

Индуктивность дросселя формула

Ранее я описал физику работы трансформатора. Однако, глядя на формулы или номограммы для инженерного расчета трансформаторов трудно представить их связь с физическими основами. А это не способствует пониманию особенностей той, или иной, методики расчета и принятых при этом допущений и ограничений. И дает простор для мифотворчества. Я не ставлю задачу выбора лучшей методики расчета, как и подробного описания любой из них. Я просто покажу, откуда взялись все эти формулы, и что они значат.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Дроссель фильтра и его расчёт
• РАСЧЁТ ДРОССЕЛЯ. В.Я. Володин
• Расчет катушки индуктивности
• Расчет дросселя, катушки индуктивности. Рассчитать, посчитать онлайн, online
• Дроссель и его параметры
• Катушка индуктивности
• Расчет дросселей на резисторах МЛТ и ферритовых сердечниках
• Индуктивность и катушка индуктивности (дроссель)

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: КАК РАБОТАЕТ LC ЦЕПЬ — РЕЗОНАНС

Дроссель фильтра и его расчёт

Как следствие, при протекании через катушку переменного электрического тока наблюдается её значительная инерционность.

Применяются для подавления помех , сглаживания биений, накопления энергии, ограничения переменного тока , в резонансных колебательный контур и частотно-избирательных цепях, в качестве элементов индуктивности искусственных линий задержки с сосредоточенными параметрами, создания магнитных полей , датчиков перемещений и так далее.

Индуктивная катушка — элемент электрической цепи, предназначенный для использования его индуктивности [1] ГОСТ , см. Катушка индуктивности — индуктивная катушка, являющаяся элементом колебательного контура и предназначенная для использования её добротности [2] ГОСТ , см. Электрический реактор — индуктивная катушка, предназначенная для использования её в силовой электрической цепи [3] ГОСТ , см.

Одним из видов реактора является токоограничивающий реактор , например, для ограничения тока короткого замыкания ЛЭП. При использовании для подавления помех , сглаживания пульсаций электрического тока , изоляции развязки по высокой частоте разных частей схемы и накопления энергии в магнитном поле сердечника часто называют дросселем , а иногда реактором.

Drossel пересекается со стандартизированными терминами. Цилиндрическую катушку индуктивности, длина которой намного превышает диаметр, называют соленоидом , магнитное поле внутри длинного соленоида однородно.

Кроме того, зачастую соленоидом называют устройство, выполняющее механическую работу за счёт магнитного поля при втягивании ферромагнитного сердечника, или электромагнитом. При использовании для накопления энергии например, в схеме импульсного стабилизатора напряжения называют индукционным накопителем или накопительным дросселем. Часто, опять же, для снижения паразитной ёмкости, намотку выполняют секционированной, группы витков отделяются пространственно обычно по длине друг от друга. Для увеличения индуктивности катушки часто снабжают замкнутым или разомкнутым ферромагнитным сердечником.

Дроссели подавления высокочастотных помех имеют ферродиэлектрические сердечники: ферритовые , флюкстроловые, из карбонильного железа. Дроссели, предназначенные для сглаживания пульсаций промышленной и звуковой частот, имеют сердечники из электротехнических сталей или магнитомягких сплавов пермаллоев. Также сердечники в основном ферромагнитные, реже диамагнитные используют для изменения индуктивности катушек в небольших пределах путём изменения положения сердечника относительно обмотки. На сверхвысоких частотах , когда ферродиэлектрики теряют свою магнитную проницаемость и резко увеличивают потери, применяются металлические латунные сердечники.

Катушка индуктивности в электрической цепи для переменного тока имеет не только собственное омическое активное сопротивление, но и реактивное сопротивление переменному току , нарастающее при увеличении частоты, поскольку при изменении тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции , препятствующая этому изменению. Соответственно, чем больше частота тока, протекающего через катушку, тем больше её сопротивление.

Эта энергия равна:. Для идеальной катушки индуктивности не имеющей паразитных параметров ЭДС самоиндукции равна по модулю и противоположна по знаку напряжению на концах катушки:. При замыкании катушки с током на резистор происходит переходной процесс , при котором ток в цепи экспоненциально уменьшается в соответствии с формулой [5] :. Основным параметром катушки индуктивности является её индуктивность , численно равная отношению создаваемого током потока магнитного поля , пронизывающего катушку, к силе протекающего тока.

Типичные значения индуктивностей катушек от десятых долей мкГн до десятков Гн. Индуктивность катушки пропорциональна линейным размерам катушки, магнитной проницаемости сердечника и квадрату числа витков намотки. Индуктивность катушки- соленоида [ источник не указан дней ] :. При последовательном соединении катушек общая индуктивность равна сумме индуктивностей всех соединённых катушек:.

В катушках индуктивности помимо основного эффекта взаимодействия тока и магнитного поля наблюдаются паразитные эффекты, вследствие которых импеданс катушки не является чисто реактивным. В общем случае можно заметить, что для современных катушек общего применения потери в диэлектрике чаще всего пренебрежимо малы.

Переменное магнитное поле индуцирует вихревые ЭДС в окружающих проводниках, например, в сердечнике, экране и в проводах соседних витков. Возникающие при этом вихревые токи токи Фуко становятся источником потерь из-за омического сопротивления проводников. Добротность катушки индуктивности определяет отношение между реактивным и активным сопротивлениями катушки. Добротность равна:. Практически добротность лежит в пределах от 30 до Межвитковая паразитная ёмкость проводника в составе катушки индуктивности превращает катушку в сложную распределенную цепь.

В первом приближении можно принять, что реальная катушка эквивалентно представляет собой идеальную индуктивность, включенной последовательно с резистором активного сопротивления обмотки с присоединенной параллельно этой цепочке паразитной ёмкостью см. В результате этого катушка индуктивности представляет собой колебательный контур с характерной частотой резонанса. Эта резонансная частота легко может быть измерена и называется собственной частотой резонанса катушки индуктивности.

На частотах ниже собственного резонанса этот эффект проявляется в падении добротности с ростом частоты.

Для увеличения частоты собственного резонанса используют сложные схемы намотки катушек, разбиение одной обмотки на разнесённые секции. Температурная нестабильность индуктивности обусловлена целым рядом факторов: при нагреве увеличивается длина и диаметр провода обмотки, увеличивается длина и диаметр каркаса, в результате чего изменяются шаг и диаметр витков; кроме того при изменении температуры изменяются диэлектрическая проницаемость материала каркаса, что ведёт к изменению собственной ёмкости катушки.

Очень существенно влияние температуры на магнитную проницаемость ферромагнетика сердечника:. Температурная нестабильность добротности обусловлена тем же рядом факторов, что и индуктивности.

Материал из Википедии — свободной энциклопедии. У этого термина существуют и другие значения, см. Катушка значения. Основные понятия. Электронные компоненты. Резистор Переменный резистор Подстроечный резистор Варистор Фоторезистор Конденсатор Переменный конденсатор Подстроечный конденсатор Катушка индуктивности Кварцевый резонатор Предохранитель Самовосстанавливающийся предохранитель Трансформатор Мемристор Бареттер.

Электронно-лучевая трубка ЖК-дисплей Светодиод Газоразрядный индикатор Вакуумно-люминесцентный индикатор Блинкерное табло Семисегментный индикатор Матричный индикатор Кинескоп. Терморезистор Термопара Элемент Пельтье. В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема , иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.

Эта отметка установлена 13 мая года. Категории : Пассивные компоненты Электромагнетизм. Скрытые категории: Википедия:Статьи с нерабочими ссылками Википедия:Статьи с нерабочими ссылками с мая Википедия:Нет источников с мая Википедия:Статьи без источников тип: не указан Википедия:Статьи с утверждениями без источников более 14 дней Википедия:Статьи без ссылок на источники с мая года Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN. Пространства имён Статья Обсуждение.

Просмотры Читать Править Править код История. В других проектах Викисклад. Эта страница в последний раз была отредактирована 22 августа в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Подробнее см. Условия использования. Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Свяжитесь с нами Разработчики Заявление о куки Мобильная версия.

РАСЧЁТ ДРОССЕЛЯ. В.Я. Володин

Катушка индуктивности inductor. При прохождении тока, вокруг скрученного проводника катушки , образуется магнитное поле она может концентрировать переменное магнитное поле , что и используется в радио- и электро- технике. В последнее время, применяются индукторы закрытые в корпуса из металлического сплава для уменьшения наводок, излучения, шумов и высокочастотного свиста при работе катушки. Дроссель служит для уменьшения пульсаций напряжения, сглаживания или фильтрации частотной составляющей тока и устранения переменной составляющей тока. Сопротивление дросселя увеличивается с увеличением частоты, а для постоянного тока сопротивление очень мало. Характеристики дросселя получаются от толщины проводника, количества витков, сопротивления проводника, наличия или отсутствия сердечника и материала, из которого сердечник сделан. Особенно эффективными считаются дроссели с ферритовыми сердечниками а также из альсифера, карбонильного железа, магнетита с большой магнитной проницаемостью.

Формула 1. Формула 2 Расчет индуктивности катушки на тороидальном ферритовом сердечнике.

Расчет катушки индуктивности

Катушка индуктивности, дроссель в электронных схемах. Принцип работы. Дроссель, катушка индуктивности — Принцип работы. Математическая модель. Типы, виды, категории, классификация. Оглавление :: Поиск Техника безопасности :: Помощь. Катушка индуктивности способна накапливать энергию в своем магнитном поле. Это проявляется в том, что при приложении к ней напряжения в ней постепенно нарастает ток, а при смене полярности — постепенно убывает. Резко изменить силу тока в катушке индуктивности дросселе невозможно. Она будет сопротивляться этому путем формирования напряжения самоиндукции на своих выводах.

Расчет дросселя, катушки индуктивности. Рассчитать, посчитать онлайн, online

Володин Вывод методики расчёта. Зачастую, даже очень маститые разработчики электронной аппаратуры слабо разбираются в электромагнитной технике и оказываются не в состоянии правильно выбрать конструкцию и рассчитать электромагнитные компоненты ИВП. Порой доходит до смешного разработчик выбирает электромагнитные материалы того или иного производителя только потому, что тот выкладывает для них, на своём сайте, бесплатное программное обеспечение, позволяющее неспециалисту произвести оценочный расчёт типовых электромагнитных звеньев. Обычно, в этом случае, результат далёк от совершенства. В этом нет ничего удивительного, так как в наше время понятие электроника охватывает очень широкую область знаний и специалист-разработчик, обычно получив образование в некой узкой области, на практике порой вынужден принимать решения в смежных факультативных областях.

Форма для онлайн расчета дросселя, катушки индуктивности.

Дроссель и его параметры

Самодельные дроссели на основе резисторов МЛТ и ферритовых сердечников 2,8мм. Изготовление дросселя, намотав проводник на резисторе МЛТ является недорогим и простым способом получения малогабаритного электронного компонента, который часто можно встретить в схемах радиопередатчиков, радиоприемников, трансиверов, телевизоров и другой радиоэлектронной техники. Ниже будет представлена простая форма-калькулятор для расчета индуктивности и количества витков провода для дросселей которые изготавливаются намоткой на резисторы МЛТ-0,, МЛТ-0,25, МЛТ-1, МЛТ-2, таким образом мы получаем дроссель без сердечника, удобным каркасом которому служит корпус высокоомного резистора. В большинстве случаев очень точная индуктивность дросселя не является критическим фактором, поэтому дроссель без сердечника можно намотать на корпусе резистора МЛТ. Для того чтобы рассчитать необходимое количество витков можно воспользоваться формулой:. Для изготовления дросселя нужно выбрать подходящий каркас — в нашем случае это резистор определенной мощности и соответственно габаритов.

Катушка индуктивности

By Borodach , May 6, in Трансформаторы, дроссели, ферриты. Дроссель — катушка индуктивности , обладающая высоким сопротивлением переменному току и малым сопротивлением постоянному. В связи с большим количеством импульсных устройств в наших самоделках и не только, хотелось бы выделить эту тему в отдельный топик. Было бы не плохо собрать здесь разные проги, схемы для проверки дросселей и любую другую информацию, которая могла бы нам пригодиться при изготовлении, проектировании и ремонте импульсных устройств Если тема не пойдёт, то я её удалю, но думаю, этого не произойдёт! Для начала перенесу сюда схемы для проверки насыщения сердечников дросселей и небольшую статью по проверке сердечников. Мы принимаем формат Sprint-Layout 6!

Программа для расчета индуктивности катушек, на разных и формулы для расчета дросселя на кольце из феррита широкого.

Расчет дросселей на резисторах МЛТ и ферритовых сердечниках

Очень часто у начинающих радиолюбителей возникает необходимость рассчитать дроссель на ферритовом сердечнике для импульсного источника питания, либо для другой цепи в которой циркулируют значительные токи. Воспользовавшись этим калькулятором или самой программой Coil32 для расчета индуктивности дросселя, радиолюбитель чаще всего приходит к результатам не совпадающим ни со справочной литературой по расчету импульсных силовых цепей, ни с реальностью пример обсуждения подобной ситуации на форуме. Дело может даже закончиться выгоранием транзисторов и прочих мосфетов и проклятиями в адрес разработчиков Coil

Индуктивность и катушка индуктивности (дроссель)

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Расчёт катушки индуктивности

Очевидно, что она не зависит от времени. Здесь мы будем иметь дело только с одним контуром, который магнитно взаимодействует с самим собой. Мы должны иметь дело с индуктивностью, когда одна и та же цепь взаимодействует с одной и той же цепью магнетизмом, то есть это особый случай взаимной индуктивности. Сила, создаваемая против ЭДС в индуктивности собственной цепи, зависит от электродвижущей силы, вызванной самоиндукцией, если ток течет в ней, и от того, что ее работа выполняется против электромагнитной силы ЭДС в единицу времени, равна:.

Нужны еще сервисы? Архив Каталог тем Добавить статью.

Связи между электрическими и магнитными величинами в этом случае можно получить с помощью комплексного метода [64]. В соответствии с этим методом все связи устанавливаются не по мгновенным значениям, а по средним или действующим значениям-изображениям по гармоникам. При этом любая периодическая величина, симметричная относительно оси абсцисс, представляется в виде тригонометрического ряда или в комплексной форме записи где носит название комплексной амплитуды по гармонике. Анализ процессов, протекающих в дросселе, упрощается при введении понятия о комплексной индуктивности [64]. Ее можно получить из выражения где — мгновенная индуктивность дросселя. Периодически изменяющиеся потокосцепление и ток изображаются тригонометрическими рядами с соответствующими комплексными амплитудами. Формы кривых различны, и поэтому связь между ними можно определять лишь по соответствующим гармоникам.

Основным параметром, характеризующим контурные катушки, дроссели, обмотки трансформаторов является индуктивность L. В высокочастотных цепях применяются катушки с индуктивностью от сотых долей микрогенри до десятков миллигенри; катушки, используемые в низкочастотных цепях, имеют индуктивность до сотен и тысяч генри. Каждая катушка, помимо индуктивности L, характеризуется также собственной межвитковой ёмкостью C L и активным сопротивлением потерь R L , распределёнными по её длине.

Как рассчитать индуктивность катушек с замкнутыми сердечниками? Часть 2.

Всем доброго времени суток. В первой части я рассказал, как рассчитать индуктивность катушек с замкнутыми сердечниками тороидального и П-образного типа. Данная статья продолжает тему индуктивности катушек с замкнутыми сердечниками, здесь я расскажу о расчёте катушек с Ш-образными и броневыми сердечниками.

Расчёт катушки с Ш – образным сердечником прямоугольного сечения

Ш-образные сердечники также как и П-образные выполняются разборными. Существует несколько видов таких сердечников, я рассмотрю два типа: с прямоугольным сечением и круговым сечением среднего керна.

Для сборки радиоэлектронного устройства можно преобрески DIY KIT набор по ссылке.

Данные типы сердечников применяются в трансформаторах преобразователей с частотой работы до 100 кГц. Их применение обеспечивает наибольшее полное сопротивление при минимальном количестве витков в обмотке, что позволяет уменьшить потери и индуктивность рассеяния.

Вначале рассмотрим Ш-образные сердечники прямоугольного сечения, они могут состоять из двух Ш-образных половинок или из Ш-образной части с замыкающей пластиной.

Ш – образный сердечник прямоугольного сечения: из двух Ш-образных половинок (слева) и Ш-образной части и замыкающей пластины (справа).

Для того чтобы рассчитать параметры такого сердечника рассмотрим его сечения.

Расчёт параметров Ш – образного сердечника прямоугольного сечения.

Силовую линию магнитного поля в данном сердечнике можно разложить на несколько участков l₁, l₂, l₃, l₄, l₅ с различным сечением S₁, S₂, S₃, S₄, S₅. Исходя из этого постоянные сердечника можно рассчитать по следующим выражениям

Некоторые величины можно найти измерением, а остальные по приведённым ниже выражениям. Так средняя длина магнитной линии и средняя площадь поперечного сечения на угловых участках составит

Пример. Рассчитаем индуктивность катушки намотанной на замкнутом Ш-образном сердечнике состоящего из двух половинок типа Ш20х28, выполненных из материала M2000НМ (μ_r = 2000), обмотка выполнена из ω = 200 витков.

Сердечник типа Ш20х28, где L = 65, B = 28, H = 32,5, h = 22, l₀ = 20, l_l = 12.

Определим размеры и площади необходимых участков

Из полученных значений вычислим коэффициент C1 и индуктивность L, полученной катушки

Расчёт катушки с Ш – образным сердечником круглого сечения

Теперь рассмотрим Ш-образные сердечники с круговым сечением центрального керна. Они также выполняются разборными, состоящими из двух одинаковых половинок.

Ш – образный сердечник с центральным керном круглого сечения.

Для расчёта его параметров рассмотрим его сечение

Расчёт параметров Ш – образного сердечника с центральным керном кругового сечения.

Аналогично предыдущим типам сердечников, разделим силовую линию магнитного поля на следующие части: линейные – l₁, l₂, l₃ и угловые – l₄, l₅, так же выделим соответствующие им поперечные сечения: S₁, S₂, S₃, S₄, S₅. Размеры линейных участков достаточно легко посчитать или измерить, а угловые размеры участков могут быть вычислены по следующим выражениям

Исходя из этого, коэффициенты сердечника можно рассчитать по следующим выражениям

Пример. В качестве примера, рассчитаем индуктивность дросселя намотанного на сердечнике Epcos, состоящем из двух половинок ER 14.5/6 выполненных их материала N87 (μ_r = 2200), количество витков ω = 30

Сердечник Epcos типа ER 14. 5/6.

Рассчитаем длину и сечение участков магнитной силовой линии

Таким образом, индуктивность данного дросселя составит

Существует большое количество различных типов Ш-образных сердечников, различающиеся теми или иными конструктивными особенностями, но расчёт их постоянных коэффициентов (С₁ и С₂) и эффективных параметров (l_e, S_e(A_e) и V_e) сводится к разделению полной длины магнитной силовой линии на простейшие линейные или угловые участки и вычисление постоянных коэффициентов.

Расчёт катушки с броневым сердечником

Броневые сердечники представляют собой сборную конструкцию, состоящую из двух чашеобразных частей. В центре каждой чашки имеется центральный керн, в большинстве случаев имеющий осевое отверстие, используемое для подстройки величины индуктивности.

Такие сердечники имеют универсальное применение благодаря высокой добротности в заданной полосе частот, низким искажениям, отсутствие полей рассеяния и небольшими габаритами.

Броневой сердечник.

Расчёт постоянных С₁ и С₂ данного типа сердечника выполняется по аналогии с предыдущими типами, но в связи с формой броневого сердечника имеются свои особенности. Рассмотрим сечение броневого сердечника

Расчёт параметров броневого сердечника.

Разделим данный сердечник на простейшие линейные и угловые участки с различным сечением: линейные – l₁, l₂, l₃ и угловые – l₄, l₅, так же выделим соответствующие им поперечные сечения: S₁, S₂, S₃, S₄, S₅. Длины линейных участков достаточно просто определить, для нахождения длины угловых участков и сечений на всех участках можно используя следующие выражения

Таким образом, вычислив длину и площадь поперечного сечения отдельных участков, можно вычислить постоянные для данного типа сердечников

Данные выражения определяют параметры сердечника без технологических пазов и вырезов. При желании их учитывать необходимо, внести следующие поправки

где n – число пазов,

g – ширина паза.

Пример. В качестве примера рассчитаем индуктивность дросселя выполненного на броневом сердечнике, состоящем из двух чашек типа Ч22 из феррита марки 50ВН (μ_r = 50), количество витков ω = 100.

Сердечник типа Ч22: d₁ = 22, d₂ = 17,9, d₃ = 9,4, d₄ = 4,4, h₁ = 6,8, h₂ = 4,6.

С учётом конструктивных особенностей выразим величины заложенные в требуемые нам выражения:

Найдем длины и сечение участков магнитопровода. Расчёт будем вести без учёта технологических пазов и вырезов.

С учётом рассчитанных выше значений определим индуктивность исходного дросселя

На этом можно и остановиться с расчётами индуктивных элементов с замкнутыми сердечниками. В следующей статье я рассмотрю индуктивные элементы на разомкнутых сердечниках.

Теория это хорошо, но необходимо отрабатывать это всё практически ПОПРОБЫВАТЬ МОЖНО ЗДЕСЬ

Как найти индуктивность дроссельной катушки, необходимой для работы дуговой лампы с источником переменного тока \[410В\] при \[50Гц\]? Дуга работает при токе $10А$ и имеет эффективное сопротивление \[40 \Омега\].

Ответить

Проверено

124,2 тыс.+ просмотров

Подсказка: Чтобы найти значение индуктивности дроссельной катушки, сначала мы должны найти импеданс. Итак, сначала запишем формулу электрического тока через его напряжение и импеданс (так как ток и напряжение даны). А затем мы пройдемся по формуле реактивного сопротивления дроссельной катушки, чтобы вывести уравнение с точки зрения индуктивности. А потом напишем формулу для схемы LR.

Полный ответ:
Потребляемый дуговой лампой ток равен $10A$.
Чтобы найти индуктивность, мы должны сначала найти полное сопротивление дуговой лампы и дроссельного масла вместе.
Пусть $Z$ будет общим сопротивлением дуговой лампы и дроссельной катушки. Ток $I$ определяется по формуле:
$\следовательно, I = \dfrac{V}{Z}$
, где $I$ — электрический ток,
$V$ — напряжение и
$Z$ — импеданс.
$ \Rightarrow 10 = \dfrac{{410}}{Z}$
$ \Rightarrow Z = 41\Omega $ ………. (i) 92} = 81 \\
   \Rightarrow \omega L = 9 \\
 $
Теперь подставим приведенное выше значение в уравнение (ii): —
$
  \следовательно, 9 = 2\pi \times 50 \times L \\
   \Rightarrow L = 0,029Гн\,или\,29мГн \\
 $
Следовательно, необходимая индуктивность дроссельной катушки составляет $29мГн$.

Примечание:
Дроссель имеет низкое сопротивление и высокую индуктивность. Поскольку индуктор не является резистивным устройством, он не выделяет тепло так, как это делает сопротивление. Для экономии электроэнергии мы используем дроссель с малым сопротивлением и большой индуктивностью.

Недавно обновленные страницы

Большинство эубактериальных антибиотиков получены из биологии ризобия класса 12 NEET_UG

Биоинсектициды саламин были извлечены из класса 12 Biology NEET_UG

Какое из следующих утверждений, касающихся Baculovirusses, NEET_UG

. Какое из следующих утверждений, касающихся Baculoviruses, NEET_UG

. муниципальные канализационные трубы не должны быть непосредственно 12 класса биологии NEET_UG

Очистка сточных вод осуществляется микробами A B Удобрения 12 класса биологии NEET_UG

Иммобилизация фермента – это конверсия активного фермента класса 12 биологии NEET_UG

Большинство эубактериальных антибиотиков получают из биологического класса Rhizobium 12 NEET_UG

Саламиновые биоинсектициды были извлечены из биологического класса А 12 NEET_UG

12 класс биологии NEET_UG

Канализационные или городские канализационные трубы не должны быть напрямую 12 класс биологии NEET_UG

Очистка сточных вод выполняется микробами A B Удобрения 12 класс биологии NEET_UG

Иммобилизация ферментов — это преобразование активного фермента класса 12 в биологии NEET_UG

Актуальные сомнения

Накопительные дроссели и силовые катушки индуктивности

Импульсные источники питания становятся все более распространенными. Производители полупроводников внесли свой вклад, предложив широкий ассортимент этих интегральных схем с упрощенной схемотехникой. При выборе подходящего накопительного дросселя индуктивности необходимо соблюдать осторожность, чтобы в полной мере использовать преимущества импульсных стабилизаторов.

Выбор сердечников и обмоток накопительных дросселей оптимизирован для использования в импульсных преобразователях и преобразователях постоянного тока.

Ведущие производители накопительных дросселей в соответствии с рекомендациями различных производителей интегральных схем импульсных преобразователей, т.е. National Semiconductor, Linear Technology, STMicroelectronics, Texas Instruments, Exar, Diodes, MPS, ON Semiconductor, Semtech, Maxim и специальные индивидуальные решения можно найти в их рекомендациях по эталонному проектированию.

Рис. 1. Тороидальный накопительный дроссель (WE-SI и WE-GI)

Типы тороидальных сердечников

Тороидальные накопительные дроссели идеальны с точки зрения электромагнитной совместимости: силовые линии магнитного поля в основном проходят через сердечник. Поле рассеяния и связанная с ним связь в соседних проводниках или компонентах остаются небольшими.

В импульсных преобразователях накопительные дроссели служат для буферизации электрической энергии и одновременного сглаживания выходного тока. Энергия, накопленная в сердечнике в этом процессе, составляет:

энергии, запасенной в накопительном дросселе экв. 1.

Чтобы обеспечить накопление высокой энергии и минимизировать результирующие потери в сердечнике, тороидальный объем сердечника разделен на множество электрически изолированных областей. Таким образом, железный порошок, используемый в наших накопительных дросселях, имеет трехмерные, равномерно распределенные микроскопические воздушные зазоры, которые предотвращают потери на вихревые токи.

Недостаток пониженной проницаемости уравновешивается большим запасом максимальной энергии и меньшими потерями. Кроме того, эти сердечники очень хорошо подходят для использования в приложениях с высоким предварительным намагничиванием постоянного тока.

Спецификации справочника

Индуктивность холостого хода L ₀ :

.Это значение может быть измерено с помощью достаточно чувствительного оборудования для измерения индуктивности при малых напряжениях переменного тока, т.е. 0,1–0,5 В и фиксированная частота измерения от 1 кГц до 100 кГц в зависимости от значения индуктивности.

Рис. 2. Индуктивность при предварительном намагничивании постоянным током; I _Н = 1 А; L _N = 100 мкГн

Номинальная индуктивность L _N :

В дополнение к малой амплитуде переменного напряжения накладывается заданный постоянный ток и измеряется результирующая индуктивность.

Номинальный ток I _N :

Постоянный ток, для которого указаны индуктивность и толщина провода и характеристики которого оптимизированы. Как показано на графике на рис. 2, индуктивность насыщается только при гораздо большем токе.

Сопротивление постоянному току DCR:

Значение сопротивления обмоток измеряется омметром при температуре окружающей среды +25 °C. повышение температуры провода. Поскольку здесь измеряются значения в миллиомном диапазоне, для сведения к минимуму ошибок измерений необходимо выполнить 4-проводное измерение.

Энергия магнитного поля E:

Энергия, на которую оптимизированы данные сердечника и обмотки катушки. Это указывается в микроджоулях. Следующие простые и проверенные на практике формулы могут быть использованы для расчета накопительного дросселя. Краткая выдержка из обширной программы материалов сердечника и следующая таблица должны дать общее представление о процессе определения размеров дросселя. В зависимости от применения могут потребоваться дополнительные спецификации из спектра данных материала сердечника.

Таблица 1. Материалы и их применение (источник: Würth Elektronik)

Данные о материале железного сердечника:

В таблице 1 представлен обзор наиболее часто используемых материалов и их применения.

Рабочая температура:

Рабочая температура сердечника из железного порошка может быть от –55 °C до +125 °C. Однако длительная работа активной зоны при температуре выше +75 °C приводит к повышенным потерям.

Напряжение изоляции:

Защитное покрытие тороидального сердечника однозначно идентифицирует материал сердечника и служит для защиты от воздействия окружающей среды и обеспечивает электрическую изоляцию от обмоток. Используются покрытия из эпоксидной смолы, а диэлектрическая прочность изоляции составляет 500 В постоянного тока в стандартном исполнении. Также могут быть предложены более высокие напряжения изоляции.

Значение A _L : Для каждого размера сердечника указывается значение A _L , чтобы просто рассчитать витки обмотки для требуемого дросселя; допуск составляет ±10%.
Стандартные средства измерения значения A _L при B = 1 мТл и f = 10 кГц.

Рис. 3. Эффективная магнитная проницаемость при предварительном намагничивании постоянным током Таблица 2. Характеристики внутренних сердечников из порошкового железа (источник: Würth Elektronik)

• d _a = наружный диаметр высота
• l = эффективная магнитная длина
• A = эффективная площадь магнитного сечения
• V = эффективный магнитный объем л
• W = длина провода обмотки на 1 виток

Таблица 3. Таблица проводов (источник: Würth Elektronik)

Расчет накопительного дросселя:

Ниже показано, как можно рассчитать накопительный дроссель для импульсного преобразователя. применение:
Пример: импульсный преобразователь (понижающий регулятор – накопительный дроссель)

Требования:

Номинальная индуктивность L _N = 100 мкГн Номинальный ток (DC) I _N = 1 А Пиковый ток через индуктивность I _макс. = 1,5 А Пульсирующий ток = 20 % от I _макс. = 0,3 А (см. главу III/Приложения) Частота коммутации f = 52 кГц

A Максимальная плотность потока переменного тока B _AC = 0,05 Тл рекомендуется для сердечников из железного порошка (для обеспечения низких потерь в сердечнике). Также следует выбирать индуктивность таким образом, чтобы ток пульсаций не превышал 20–30 % от максимального тока.

Этап 1 : Выбор материала сердцевины и необходимый объем ядра (V). Поскольку частота коммутации составляет всего 50 кГц, мы сначала выбираем материал 3W7538 с µ _r = 75.

расчет объема сердечника катушки индуктивности, экв. [2]

Выбранное ядро: 3W7538, так как частота коммутации < 70 кГц; основной номер 13 д _а = 12,7 мм; d _и = 7,7 мм; h = 4,83 мм

Магнитные данные: l = 3,19 см; А = 0,112 см2; V = 0,358 см3 A _L значение: 33 нГн/Н ²

Этап 2 : Требуемые витки обмотки

Расчет витков обмотки индуктора ур. [3]

• L в нГн
• A _L значение в нГн/Н ²

Окончательное число витков обмотки должно быть увеличено из-за токозависимой проницаемости. Поправочный коэффициент для значения A _L определяется по графику «эффективная магнитная проницаемость по отношению к предварительному намагничиванию постоянным током» (см. рис. 3).

индукционная проницаемость, зависящая от тока, экв. [4]

При H = 1724 А/м на графике на рис. 3. → Эффективная проницаемость при предварительном намагничивании постоянным током = 80 % начальной проницаемости.

Чтобы быть уверенным, что полная номинальная индуктивность 100 мкГн существует при постоянном токе 1 А, окончательное число витков обмотки рассчитывается как:

витков компенсированной катушки индуктивности. [5]

Шаг 3 : Определение сопротивления постоянному току

Диаметр провода можно определить из соответствующих таблиц проводов для требуемого тока 1 А, например AWG 22 (d = 0,6 мм).