Как намотать тороид для индуктора 170 мкГн

9

Я планирую купить тороидальное ядро ​​от Digi-Key . Я хочу быть уверен, что это правильный тип, и что я могу достичь индуктивности 170 ÷ с проводом 22-18 AWG. Как я могу это прокрутить и какова формула, чтобы я мог рассчитать это сам в будущем. Если это не сработает, какую я могу купить у Digi-Key, чтобы получить правильную индуктивность. (мой бюджет составляет 4 доллара или меньше для тороидального сердечника) Наконец, я хочу, чтобы это выдерживало до 10 ампер тока, поэтому скажите мне, если я не могу использовать провод 18 AWG.

Исправлена ​​ошибка, связанная с редактированием, я думаю, это было только потому, что оно было связано непосредственно с моей корзиной

Из комментария было сказано, что я покупаю свою собственную, я не могу найти ни одного уже намотанного тороида на 10 ампер на 170 мкГн, и единственное, что было близко, было как 10 долларов, так что я хотел бы накрутить его сам !!!

Скайлер
источник
ссылка на тороид не работает!
заполнитель
9
И еще раз! Как знание того, как наматывать свой собственный тороидальный индуктор, НЕ является частью EE? Что с голосами против и закрытым голосованием?
заполнитель
Замечательно, как много интереса и желания понять основы у вас в вашем возрасте. Тем не менее, я бы уклонился от попыток намотать ваши собственные индукторы. Я говорю это потому, что математика, необходимая для понимания реактивных компонентов, - это, по крайней мере, уровень алгебры II, а для того, чтобы действительно понять, что происходит, и почему преобразование Лапласа так хорошо, нужен как минимум один семестр исчисления. Сэкономьте себе некоторое разочарование и просто купите нужные вам детали. Инструмент поиска Digikey позволяет легко.
Мэтт Янг
5
@MattYoung - я бы категорически не согласился, не требуется сложная математика, чтобы наматывать торроиды к приблизительным значениям. В радиокнигах Хэма есть даже таблицы - они на самом деле довольно удобные части.
Крис Страттон
5
Кроме того, я в алгебре 2 в следующем году, и моя математика в этом году легка, так что ГА!
Скайлер

Ответы:

3

Следующим шагом после превосходного ответа MMGM является добавление нескольких цифр из его таблицы данных в калькулятор из ответа Марка Б.

Усредняя внутренний и внешний диаметр (6 мм и 10 мм), мы получаем радиус 0,4 см и 10 поворотов MMGM. Лист данных имеет «Ae = 7,83 мм ^ 2», поэтому введите 0,0783 (см ^ 2) в поле «Площадь», и он рассчитает радиус катушки. Введите 4300 для относительной проницаемости (таблица данных называет это ui, calc называет это k, эти вещи случаются!), И калькулятор подтверждает индуктивность 0,168 мч, довольно близко ... Пока все хорошо.

Теперь главный вопрос: будет ли катушка принимать 10 ампер?

Есть еще один калькулятор, который ответит, что на том же сайте ... Введите радиус (на этот раз 0,004 м!) Через 10 оборотов, снова k = 4300. И еще, «Плотность потока около насыщения» из спецификации N30 - B = 380mT = 0.38T, и нажмите ссылку «текущий» выше.

Для этого размера сердечника и материала, с этими витками и плотностью потока насыщения калькулятор говорит «0,177 ампер».

Так что нет ...

В качестве эксперимента, попробуйте радиус 4 см, площадь 1 см ^ 2, 9 витков, тот же материал. Первый калькулятор говорит 0.174mh, снова довольно близко. Второй теперь говорит 1.96 ампер, который движется в правильном направлении, но НАМНОГО больше катушки ...

Так что, как говорит MMGM, дизайн магнитов сложен.

Но это был первый шаг. Теперь попробуйте несколько различных материалов сердечника (меньшее значение ui = k, большее ядро, меньшая индуктивность и посмотрите, где вы получите.

(Также имейте в виду, что постоянный ток 10А может преобразоваться в 20А или более при переменном токе. Попробуйте проектировать для 1А, 5 В, пока не заработаете)

Брайан Драммонд
источник
7

Дизайн магнитики сложный. Потерпи меня, пока я прохожу некоторые соображения.

На первый взгляд, довольно легко определить, сколько оборотов вам нужно, чтобы получить заданную индуктивность на данном тороиде.

AL

введите описание изображения здесь

Коэффициент индуктивности вашего ядра составляет 1760 нГ +/- 25%.

Фактический коэффициент, который обозначает коэффициент индуктивности:

ALзнак равноNЧАС(TUрNs)2

Итак, чтобы получить необходимое вам количество оборотов, это простая алгебраическая манипуляция:

TUрNsзнак равноNЧАСALзнак равно1700001760знак равно10

Чтобы выяснить, подходит ли ваш провод, вам нужно рассмотреть внутренний размер тороида и выяснить, сколько диаметров вашего провода может поместиться в нем.

Теперь самая сложная часть.

ВмaИкс

  1. Рабочая частота
  2. Ожидаемый пиковый ток переменного тока
  3. Есть ли постоянная составляющая тока
  4. Характеристики материала

Номер 4 здесь важная персона. Почему? Материал для вашего выбора тороида N30 , который подходит для частот от 10 до 400 кГц в соответствии с таблицей данных. Это важно?

То же самое и с индукторами. Материал сердечника оказывает огромное влияние на то, что вы можете сделать с деталью - это не просто индуктивность. Материал ядра определяет, сколько потерь будет генерироваться, при какой плотности потока ядро ​​будет насыщаться ... практически все.

Вы не сможете найти лучшее число 4, если не знаете числа 1, 2 и 3. Это означает, что нужно провести много расчетов / прогнозов / симуляций и, возможно, много проб и ошибок, прежде чем магнетизм будет сделан «правильно». ,

Итак, ваш провод 18AWG будет в порядке в течение 10А? Вероятно. Ядро? Это зависит от многих вещей, которые вы не указали в своем вопросе (например, рабочая частота, колебания от пика к пику и т. Д.), Поэтому я не могу сказать наверняка.

Адам Лоуренс
источник
2
если бы Фарадей, Тесла и Эдисон могли сделать это 100 лет назад, я могу сделать это сейчас
скайлер
3

Я считаю, что 18 AWG в порядке до 16 ампер.

Тороидальный индуктор калькулятор здесь -> http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magn/indtor.html

Вам нужно будет найти проницаемость материала сердечника (феррит? Железо?) Для ввода в калькулятор.

Приветствия.

Марк Б
источник
Требуется ли постоянный ток, потому что потери в сердечнике на не слишком высоких частотах могут быть причиной снижения производительности.
Энди ака