Предельный ток, для индуктивности на феррите (насыщение)

Вид для печати

10.02.2008, 18:10
EvgenF

Вложений: 1

Предельный ток, для индуктивности на феррите (насыщение)

Кто может объяснить, как посчитать или приблизительно оценить предельный ток для индуктивности намотанной, например, на ферритовом кольце?
С толщиной проводника в принципе всё ясно. А вот насыщение магнитопровода - вот в чём вопрос!

Хочу использовать повышающий DC-DC преобразователь LM2704. Для его применения нужна индуктивность 2-10 мкГн с допустимым током да 1А. Вот собственно и возник вопрос на каком кольце её мотать
Только не надо предлагать типо намотать на здоровенном кольце, чтобы уж наверняка не промахнуться. Устройство портативное, размер и вес ограниченны!

Этот же момент беспокоит ещё и в передатчике 3,5 МГц для СРП...
Там для согласования с антенной...
... в качестве антенны провод 5-8 метров вертикально закинутый на дерево, эквивалентное сопротивление такой антенны 5-15 кОм и емкость 20-40 пФ...
... так вот для согласования выходного каскада передатчика с этой антенной намечается П-контур. В антенну пологается загнать мощность 1-2 Вт, так вот как выбрать кольцо для индуктивности П-контура? Индуктивность получается порядка 5-20 мкГн

Повторюсь, что вопросы возникли из-за желания сделать устройство как можно меньших габаритов! После батареек - кольца самые габаритные детали. Всё остальное просто мизер-SMD
10.02.2008, 18:53
RA6XNR

Лучше всего подходят кольца из распыленного железа пермалоя. наши МП140 импортные фирмы micrometals N26 и подобные маркировка желтое с белым. стоят в ИБП компьютера в качестве дросселя.
Эти кольца имеют распределенный зазор из за распыленного железа. Загнать в насыщение их очень сложно. можно пременить наши типа 1000нн но необходим зазор. можно просто купить готовый дроссель
12.02.2008, 15:36
UR5QOP

на 12 ватт в П контуре стояли кольца примерно 20мм 1000нн
и еще была статья Меденца в ж Радио по вашему вопросу
12.02.2008, 19:01
UN7CI

Как я понял частоты использования - сотни килогерц (схема преобразователя напряжения).
Если на тор из неизвестного материала и любого диаметра намотать произвольно n-ное количество витков провода с запасом по сечению и на рабочей частоте подавать на эту обмотку амплитуду воздуждения по возрастающей, то наступит момент, когда переменный ток в обмотке начнёт расти линейно. Это и есть порог насыщения этого габаритного размера сердечника. После этого порога происходит его температурный разогрев.
12.02.2008, 21:35
EvgenF

Цитата:

Сообщение от UN7CI

Как я понял частоты использования - сотни килогерц (схема преобразователя напряжения).
Если на тор из неизвестного материала и любого диаметра намотать произвольно n-ное количество витков провода с запасом по сечению и на рабочей частоте подавать на эту обмотку амплитуду воздуждения по возрастающей, то наступит момент, когда переменный ток в обмотке начнёт расти линейно. Это и есть порог насыщения этого габаритного размера сердечника. После этого порога происходит его температурный разогрев.

Идею понял, не уяснил только конкретную реализацию измерения и получение результата в цифрах

Повышаем амплитуду напряжения (линейно), соответственно и ток толжен расти линейно. Пока нет насыщения наша индуктивность - линейный элемент. А в момент насыщения и выше? Возрастание тока от напряжения прекратится? или что? я запутался
В итоге мне необходимо оценть, смогу ли я на данном кольце сделать индуктивность 2-10 мкГн смакс током до 1А
13.02.2008, 08:53
UN7CI

Цитата:

Сообщение от EvgenF

Повышаем амплитуду напряжения (линейно), соответственно и ток толжен расти линейно. Пока нет насыщения наша индуктивность - линейный элемент. А в момент насыщения и выше? Возрастание тока от напряжения прекратится?

Наоборот. Пока ток растёт нелинейно - насыщения нет (зависимость нелинейная).
Как только при определённом значении тока возбуждения магнитного поля ток начнёт возрастать линейно приросту амплитуды - режим насыщенного сердечника.
Индуктивность влияет на началный (рабочий) ток в обмотке. В этом то и весь смысл тока холостого хода.
13.02.2008, 10:25
Леонид3

EvgenF, если Вам известна справочная максимальная величина напряженности магнитного поля для Вашего кольца (например для феррита 2000НМ - 14,4 А/м или 180 мЭ), то максимальный ток можно определить из выражения напряженности магнитного поля для кольца:
H=I*w/(Pi*(Dн+Dв)/2), где:
H - напряженность магнитного поля [Ампер/метр]
w - число витков
I - максимальный ток [Ампер]
Pi - 3,1415926
Dн, Dв - наружный и внутренний диаметры кольца [метр]
(Выражение Pi*(Dн+Dв)/2 -средняя длина магнитной линии)
15.02.2008, 11:04
OlegGalizin

compitech.ru/html.cgi/arhiv_s/00_01/stat_30.htm
Спереди нужно добвить три w
Описана методика расчета дросселя
16.02.2008, 00:56
EvgenF

Вложений: 1

Присмотрел дроссель SDR0604-100ML фирмы Bourns

Я прикрепил файл с таблицей, и хотел узнать, что значит столбец SRF Min. (MHz) ??
Знающие люди, поясните пожалуйста!

Меня интересует могу ли я использовать такой же дроссель в качестве индуктивности в выходном согласующем П-фильтре для согласования выходного каскада передатчика (3,5 МГц, 1-2 Вт) с антенной (провод 5-8 метров вертикально на дереве, экв. сопрот. антенны ~ 5...10 кОм) ??
По частотам вроде подходит (загадочная SRF Min. (MHz))
А вот по мощи вопрос остаётся открытым. У катушки предельный параметр - макс. ток DC. А вот как его с радиочастотной мощностью (в согласующем П-звене) сопоставить и определить, потянет или в насыщение войдёт - ответ не ясен.
Подскажите пожалуйста
16.02.2008, 18:30
KulibinV

Цитата:

Сообщение от EvgenF

Присмотрел дроссель SDR0604-100ML фирмы Bourns

Я прикрепил файл с таблицей, и хотел узнать, что значит столбец SRF Min. (MHz) ??
Знающие люди, поясните пожалуйста!

Меня интересует могу ли я использовать такой же дроссель в качестве индуктивности в выходном согласующем П-фильтре для согласования выходного каскада передатчика (3,5 МГц, 1-2 Вт) с антенной (провод 5-8 метров вертикально на дереве, экв. сопрот. антенны ~ 5...10 кОм) ??
По частотам вроде подходит (загадочная SRF Min. (MHz))
А вот по мощи вопрос остаётся открытым. У катушки предельный параметр - макс. ток DC. А вот как его с радиочастотной мощностью (в согласующем П-звене) сопоставить и определить, потянет или в насыщение войдёт - ответ не ясен.
Подскажите пожалуйста

Там черным по белому написано , что назначение -
- преобразователи постоянного тока (DC/DC) ,
а частота измерений - 1 кГц .
А частота в мегагерцах - это гарантированная
собственная (т.к. индуктивность не идеальная)
частота среза импульсной помехи .

Эта катушка для радиочастот категорически непригодна .
Лучше всего не изголяться , а рассчитать и намотать на отечественном кольце из ВЧ феррита .
17.02.2008, 00:00
EvgenF

Цитата:

Эта катушка для радиочастот категорически непригодна .

1) добротность Q=25 на частоте 2,5 МГц, чем же непригодна эта индуктивность для моей частоты 3,5 МГц ? На чем основывается ваше утверждение?

А SFR это возможно собственная резонансная частота катушки?

2) допустим намотаю сам на колце. Какого размера брать? Опять же по формулам я определю максимальный ток DC для индуктивности на ферритовом кольце. Но как мне радиочастотную мощность то привести к этому параметру?
Как всетаки определить, какую мощность способна пропустить индуктивность (допустим как элемент П-фильтра) на ферритовом кольце, без работы в режиме насыщения? Величину постоянного тока знаем, а ВЧ мощность-то как тут сравнить?
17.02.2008, 10:19
Леонид3

EvgenF, извините, но мне кажется, что Вы немного зациклились на мощности :no2: не пропускает индуктивность мощность, она пропускает ток
17.02.2008, 15:13
KulibinV

Цитата:

Сообщение от EvgenF

1) добротность Q=25 на частоте 2,5 МГц, чем же непригодна эта индуктивность для моей частоты 3,5 МГц ? На чем основывается ваше утверждение?

А СФР это возможно собственная резонансная частота катушки?

2) допустим намотаю сам на колце. Какого размера брать? Опять же по формулам я определю максимальный ток ДЦ для индуктивности на ферритовом кольце. Но как мне радиочастотную мощность то привести к этому параметру?
Как всетаки определить, какую мощность способна пропустить индуктивность (допустим как элемент П-фильтра) на ферритовом кольце, без работы в режиме насыщения? Величину постоянного тока знаем, а ВЧ мощность-то как тут сравнить?

В данном случае добротность - это отношение
активного сопротивления провода и модуля реактивного
сопротивления , равного омега*ф .
Попросту этот параметр характеризует ,
что провод при изготовлении не украли (то есть
взяли паспортной толщины , а не меньшей (разницу
в весе можно сдать в ВТОРЦВЕТМЕТ , это китайцы
тоже знают!!!!) ) . А чтобы значение выглядело
прилично большим , частоту измерения максимально
завышают (Q растет с ростом ф изм.).
Только нигде не написано , на каком токе эти измерения проводят , и сколько секунд (чтоб дым не успел пойти).

По поводу собственной резонансной частоты -
- может такое быть , это частота контура ,
образованного собственной Л и С монтажа (паечных
площадок ) . только здесь это не в пень .

Леонид3 правильно заметил - считайте ток .
А мощьность получайте через сопротивление
(точнее- импеданс антены ) .
17.02.2008, 16:38
EvgenF

Цитата:

В данном случае добротность - это отношение
активного сопротивления провода и модуля реактивного
сопротивления , равного омега*ф .

Названное Вами отношение есть величина обратная к добротности.
Активное сопротивление провода в таблице указано и равно 0,1 Ом
Реактивное сопротивление всегда равнялось омега*L, но уж никак не "омега*ф"
Так вот если мы для частоты 2,52 МГц (как в таблице) посчитаем добротность согласно выдвинутым вами предположениям, то получим:

Q=(Омега*L)/r=(2*3.14*2.52*10^6*10*10^-6)/0.1=1600

В таблице приведено значение Q=30 на частоте 2,52 МГц.
Очевидно, что добротность указана с учётом потерь в сердечнике.

KulibinV, похоже что у Вас чересчур богатое воображение и паталогическая ненависть к китайской продукции. Обратитесь к соответсвующему специалисту
17.02.2008, 18:54
KulibinV

Цитата:

Сообщение от EvgenF

Q=(Омега*L)/r=(2*3.14*2.52*10^6*10*10^-6)/0.1=1600

В таблице приведено значение Q=30 на частоте 2,52 МГц.
Очевидно, что добротность указана с учётом потерь в сердечнике.

Вы великолепно обосновали ответ на свой вопрос .
Поздравляю .
Из вычисленного Вами соотношения добротностей
видно , что потери на частоте измерения
выросли в 53 раза по отношению к расчетным .
Осталось сделать всего лишь один шаг
до правильных практических выводов о непригодности
данного материала магнитопровода для работы на этой частоте .

Цитата:

Сообщение от EvgenF

KulibinV, похоже что у Вас чересчур богатое воображение и паталогическая ненависть к китайской продукции. Обратитесь к соответсвующему специалисту

Воображение у меня богатое , не спорю .
Только из того , что в описании написано ,
что назначение - преобразователи постоянного
тока (DC/DC конвенторы) , следует (причем однозначно),
что максимальная рабочая частота - 150 кГц .
Материал там - в лучшем случае аналог нашего
2500-1000нн .
Несмотря на Ваше резкое заявление ,
дам Вам дружеский совет : поменьше доверять
"фирменной " рекламе и побольше заглядывать в справочник по физике .Сходите ,ПЛЗ, в библиотеку
(по старинке) или "Спросите у яндекса"
17.02.2008, 19:29
EvgenF

Вложений: 1

Цитата:

Из вычисленного Вами соотношения добротностей
видно , что потери на частоте измерения
выросли в 53 раза по отношению к расчетным .
Осталось сделать всего лишь один шаг
до правильных практических выводов о непригодности
данного материала магнитопровода для работы на этой частоте .

Из вычисленного мною соотношения добротностей
видно , что приведённый Вами способ определения добротности есть полный абсурд.
А как ещё можно назвать сравнение сопротивления по постоянному току с реактивным сопротивлением на частоте 2,52 МГц ? Это не я, это вы предложили!
Чтобы вычисслить добротность надо брать активное сопротивление на той же частоте, на которой будете определять и реактивное.

Для меня важно то, что на необходимой мне частоте добротность катушки индуктивности (Q=25) меня устраивает. Материал магнитопровода меня совершенно не интерисует, пускай хоть из г-на слепят, главное результирующие характеристики

Цитата:

Только из того , что в описании написано ,
что назначение - преобразователи постоянного
тока (DC/DC конвенторы) , следует (причем однозначно),
что максимальная рабочая частота - 150 кГц .

судя по вашему заявлению вся остальная приведённая в таблице информация никому не нужна и всё необходимые сведения заключены в разделе "Applications" словами "Input/output of DC/DC converters"

Цитата:

дам Вам дружеский совет : поменьше доверять
"фирменной " рекламе и побольше заглядывать в справочник по физике .Сходите ,ПЛЗ, в библиотеку

По вашему это реклама? А по моему это информация для технических специалистов. Если не доверять технической документации, то чему же тогда верить? Голословным заявлениям по типу ваших?

Прошу откликнуться компетентных в этом вопросе людей, возможно ли использование подобных индуктивностей (SDR0604-100ML фирмы Bourns) на частоте 3,5 МГц ??