Дроссель с зазором.

[Alexander]

Сделал дроссель для стабилизатора на LM2575 дроссель на ферритовом (М5000) Ш образном магнитопроводе с зазором, размер выбран с запасом. Расчётная индуктивность должна составлять 350мкгн. Ставлю в зазор сложеный в двое лист бумаги (80г) получается 270мкгн. маловато, ставлю в один слой получается 450мкгн. многовато но лучше так.
А потом подумал, чем определяется толщина зазора? Понятное дело он должен быть чтобы магнитопровод не вошел в насыщение, но какой именно? Ведь 0.01мм тоже зазор, тогда можно уменьшить витков, взять провод потолще и тем самым повысить добротность. Но смотрю на подобные дроссели заводского изготовления и вижу зазоры 1мм и даже поболее, зачем? ведь увеличивается поле внешнего рассеивания,падает добротность,кпд...

[лысый]

Благодарю,вы все прояснили,опасаться совершенно нечего.

Не спешите благодарить, я неправильно понял, что там происходит и о чём речь, и фигню вам написал.
Бурцева читайте, он умный.

Бурцев, спасибо.

[Garin]

Что б не было бОльших выбросов при включении/выключении и резком снятии нагрузки при LC надо Q иметь менее 0,5, т.е. или/и иметь достаточное приведенное сопротивление обмоток трансформатора+дросселя и/или небольшую индуктивность и/или достаточную емкость.

Сопротивлением обмоток в моем случае можно пренебречь так как провода не меньше 16 мм2,емкость обмоточная тоже мизерная потому что изоляция провода очень толстая 0,5 мм,а длинна их малая,но вот условие малой индуктивности и большой емкости конденсаторов соблюдается,-индуктивность дросселя не большая,примерно 7 миллигенри(примерно посчитал исходя из того,что на данное железо необходимая индуктивность для сетевой обмотки обеспечивается 800 витками(грубо 2 Гн),а у меня на дросселе 40 витков,это в 260 раз меньшая индуктивность) ,это без нагрузки,но так как сердечник дросселя без магнитного зазора,то при увеличении потребляемой мощности индуктивность будет падать,что как раз будет в этом случае на пользу.

[Starichok]

Например со вторички выходит 111В RMS, то после дросселя на конденсаторе (при нормированной нагрузке) будет 111*0,9 = 100В. После снятия нагрузки конденсатор зарядится до 111*1.41 = 157В.
(111*1,41)/(111*0,9) = сокращаем 111 = 1,41/0,9 = 1,57

у тебя, что ли, со вторички выходит синус?

[Бурцев]

у тебя, что ли, со вторички выходит синус?

У меня да.
Вопрос то был о 157%. Смотри сообщение № 25



С уважением.

Алексей Бурцев

[Garin]

Бурцев,-просветите пожалуйста,-будет ли разница в индуктивности дросселя полностью вошедшего в насыщение от постоянного тока и этого же дросселя если он будет без магнитомягкого сердечника вообще?

И можно ли теоретически без замеров понять вошел ли сердечник дросселя в насыщение? Дроссель напомню представляет из себя 40 витков 16мм2 медного провода намотанного на тор без магнитного зазора габаритной мощностью 200 ватт,по дросселю протекает постоянный ток 12 вольт 25 ампер,можно ли сказать,что при этих условиях он находится в насыщении?

Вопросы эти интересуют потому что,дроссель имея мизерную индуктивность со своей задачей справляется,но если это происходит даже при его насыщенном состоянии,то может стоит вообще убрать сердечник,но прежде чем пробовать хочется понять стоит ли.Вероятно сердечник даже в насыщении способствует большей индуктивности дросселя,чем просто воздух,как например насыщенный сердечник трансформатора способствует индуктивности обмотки пропорционально количеству своих магнитных доменов и лишь сверх того не в силах дать...

[Бурцев]

http://electe.blogspot.ru/2011/07/blog-post_27.html

[Garin]

Спасибо за калькулятор расчета.
Но там не говорится вроде о насыщенном состоянии сердечника и как его рассчитать. Вопрос ведь в том,при насыщении индуктивность дросселя остается на максимальном возможном уровне определенном количеством доменов данного сердечника,или падет до нуля и толка от сердечника больше нет.А не в том какая именно индуктивность дросселя,ведь какая бы она не была,ее хватает.

---------- Сообщение добавлено 18:54 ---------- Предыдущее сообщение было 18:38 ----------

Скорее всего так:

Вложение 307962

Значит будучи в насыщении сердечник вносит посильный максимальный для своих возможностей вклад,в индуктивность дросселя,а значит он будет намного лучше воздуха. Вроде понял.

[hydr]

И можно ли теоретически без замеров понять вошел ли сердечник дросселя в насыщение? Дроссель напомню представляет из себя 40 витков 16мм2 медного провода намотанного на тор без магнитного зазора габаритной мощностью 200 ватт,по дросселю протекает постоянный ток 12 вольт 25 ампер,можно ли сказать,что при этих ксловиях он находится в насыщении?

Безусловно в насыщении.

С уважением hydr.

[Alex]

Бурцев,-просветите пожалуйста,-будет ли разница в индуктивности дросселя полностью вошедшего в насыщение от постоянного тока и этого же дросселя если он будет без магнитомягкого сердечника вообще?

Тут не надо быть Бурцевым - будет, но небольшая. Принасыщении, магнитная проницаемость сердечника резко падает, соответственно и индуктивность.

И можно ли теоретически без замеров понять вошел ли сердечник дросселя в насыщение?

Иногда можно - напримре он греетя, или включаешь и сразу ключевой транзисор сгорает. Хотя конечно, все это может быть и под другим причинам
Но вообще, "без замеров" в электронике делать нечего, а тем более в силовой.
Насыщение на измерениях видно прекрасно, да и измеряется оно легко, при наличии оборудорвания.

Дроссель напомню представляет из себя 40 витков 16мм2 медного провода намотанного на тор без магнитного зазора габаритной мощностью 200 ватт,по дросселю протекает постоянный ток 12 вольт 25 ампер,можно ли сказать,что при этих условиях он находится в насыщении?

Чисто "на глаз" - он не может не быть в насыщении даже если ты раз в 5 ток снизишь.

[Garin]

Безусловно в насыщении.

На то и похоже,при таком малом кол-ве витков и таком токе... Ну и хорошо,главное хватает индуктивности дросселя при этом и нет паразитных полей как от магнитного зазора.

---------- Сообщение добавлено 12:05 ---------- Предыдущее сообщение было 12:02 ----------

Принасыщении, магнитная проницаемость сердечника резко падает

А какова физическая причина падения проницаемости сердечника при его насыщении? Количество доменов ведь не уменьшается у него от насыщения,просто нет не сориентированных.

[Alex]

А какова физическая причина падения проницаемости сердечника при его насыщении?

Почти все домены уже "повернуты" и дальше им поворачиваться некуда

[Garin]

Почти все домены уже "повернуты"

Ну да,а значит индуктивность дросселя при этом должна находится на максимально возможном уровне для данного сердечника.Вроде так.

---------- Сообщение добавлено 12:21 ---------- Предыдущее сообщение было 12:17 ----------

Вот из пояснения из какой то книжки следует именно это:

"Индуктивность возрастает по мере увеличения тока,проходящего через обмотку,но если используется магнитный сердечник,то его вклад в индуктивность резко прекратится,когда сердечник станет магнитно насыщенным.Другими словами,когда все распределенные случайным образом магнитные домены в сердечнике будут вынуждены выстроиться в соответствии с нарастающим магнитным полем,сердечник не сможет стать еще более намагниченным и перестанет вносить вклад в индуктивность."

То есть он не сможет стать "еще более намагниченным" значит не даст еще большей индуктивности дросселю оставаясь на максимальном для себя уровне который способен обеспечить.А когда больше и не надо,то значит все и хорошо))

---------- Сообщение добавлено 12:49 ---------- Предыдущее сообщение было 12:21 ----------

А вот и противоположное пояснение:



Ну да ладно,так и придется намотать дроссель "на воздухе" тогда станет ясно обладал ли дроссель в состоянии насыщения сердечника индуктивностью большей чем без магнитного сердечника.

[Alex]

Ну да,а значит индуктивность дросселя при этом должна находится на максимально возможном уровне для данного сердечника.Вроде так.

Нет конечно - т.к. нет инмнеения магнитного поля в сердечнике.
Оно потому и называется "насыщение", что некуда им поворачиваться - ни вперед (уперлись), ни назад (т.к. даже в минимуме они уже все повернуты до упора).

[Garin]

Нет конечно - т.к.

Так,значит как бы нужно не само намагничивание как таковое,а изменение ориентации доменов вслед за изменением поля.Тогда насыщение сердечника дросселя делает его равнозначным по индуктивности просто проводу намотанному теми же витками на "воздух"

Интересно,но не сходится с результатом испытаний.Я сейчас намотал дроссель 60 витков на пластиковую трубку заменив им тот,что на сердечнике от силового трансформатора,и результат использования такого дросселя как элемента фильтра LC оказался нулевым.Никакого дополнения сглаживания пульсаций нет,нет никакой разницы с просто работающими одними конденсаторами,хотя если насыщенный сердечник делает из дросселя кусок провода с теми же витками без магнитного сердечника,то эффект должен был бы быть такой же как и от такого насыщенного дросселя(с которым в моем случае результат фильтрации был хорошим).Пришлось убрать и поставить прежний,все заработало как положено.

Значит что то не то с "теорией" может.Почему индукцию дает именно перенаправление доменов(если перенаправляются домены очень быстро,о чем говорит прекрасная работа трансформаторов на высоких частотах,то допустим при 50 герцах переменки поданной на обмотку даже нормально рассчитанного трансформатора,основное время после переориентации доменов сердечника он должен находится в насыщении,то есть практически постоянно,хотя этого не происходит),а ведь как говорится в описаниях явления индуктивности,на уровень индуктивности скажем дросселя влияет степень намагниченности сердечника,а при насыщении она максимальная.Материал ведь сердечника все равно остается магнитным,не стеклянеет,не становится воздухом,так же греется,так же пропускает то количество магнитных линий которое способен...

Не хочу чтобы показалось,что я что то доказываю.Не имею такой возможности так как не понимаю происходящего до конца,только пытаюсь разобраться.По причине того,что на уровне физики реального БП дроссель работает хотя в насыщении не должен,это склоняет меня к изложенному выше теоретическому пониманию этого вопроса.

[Alex]

Тогда насыщение сердечника дросселя делает его равнозначным по индуктивности просто проводу намотанному теми же витками на "воздух"

Почти. Все-же мю не до 1 падает.
Но ты понимаешь, что у ненасыщенного трансформаторного железа, мю под 10 тысяч?
У феррита - от сотен до нескольких тысяч, в зависимости от марки.
А L=Lo*mu, и если в насыщении мю стало 5, то индуктивность хоть и упадет в десятки-сотни раз, но все равно будет в 5 раз больше, чем у воздушной катушки?

.Почему индукцию дает именно перенаправление доменов(если перенаправляются домены очень быстро,о чем говорит прекрасная работа трансформаторов на высоких частотах,

Смотря каких трансформаторов, попробуй свой дроссель на 50Мгц запустить

Материал ведь сердечника все равно остается магнитным,не стеклянеет,не становится воздухом,

По магнитным свойствам - становиться, почти.
Почитай наконец про диа-/пара-/ферро-магнетики.

так же греется

"Также" это как? Если очень сильно греется, то он и при небольшом токе может стать почти "воздухом", по магнитным свойствам.
У нас кстати, когда-то был интересный казус на этой почве.

.Не имею такой возможности так как не понимаю происходящего до конца,только пытаюсь разобраться.

Если мне память не изменяет, основы были в учебнике по физике за 10-й класс.

[Garin]

но все равно будет в 5 раз больше, чем у воздушной катушки

И до миллиона в нанокристаллических качественных материалах...
Если бы разница была так мала(раз в 5) между насыщенным дросселем и дросселем воздушным,то воздушная катушка заметно бы оказывала влияние на сглаживание,но вклада от нее не было никакого хотя и витков было больше на 50%.Фон переменного тока без дросселя довольно приличный и градации его уменьшения были бы заметны хорошо,но катушка на воздухе совершенно никак не понизила его уровень.

Смотря каких трансформаторов, попробуй свой дроссель на 50Мгц запустить

Зачем же сразу Мгц,на Кгц,будет работать,этого достаточно для понимания того,что переориентация происходит быстро,а значит оставшееся время до следующей переориентации сердечник должен находится в насыщенном состоянии.

По магнитным свойствам - становиться, почти

Это если мы на него будем пытаться воздействовать дополнительными магнитными полями,а те что он задействовал по мере своих возможностей,так задействованными и остаются,иначе бы и само насыщение не наступило.

Почитай наконец про диа-/пара-/ферро-магнетики

По моему там нет противоречий тому,что я говорю.Но почитаю еще.

"Также" это как?

Греется имел в виду обычный нагрев который будет и при насыщении и при не насыщенном состоянии.

Если мне память не изменяет, основы были в учебнике по физике за 10-й класс.

Как видите этого не достаточно,"вы" говорите так,а на практике иначе выходит.
Вот как: Цитата,-"магнитная проницаемость* это эффект ориентации магнитных доменов (микро постоянных магнитиков) полем тем самым увеличивающих это поле. в какой то момент все кто могли уже сориентировались и дальнейшее увеличение тока ведет к такой прибавке магнитного потока какая бы была вообще без сердечника. то есть без сердечника поле от тока растет 1,2,3,4,5,6,7,8, то сердечник его усиливает но до какой то границы: 1000, 2000, 3000, 4000, 4001, 4002, 4003. то есть прирост магнитного потока неожиданно становится маленьким, а именно величина этого прироста определяет величину самоиндукции"
То есть видим,что на значении "4000"наступило насыщение и дальнейший прирос(прирост,а не падение)происходит очень медленно,так медленно как происходил бы прирост у воздушной катушки.
Вот так и происходит на практике,в чем я только что убедился.

[Alex]

Ммм даа. Похоже тут медицина бессильна.

---------- Сообщение добавлено 18:33 ---------- Предыдущее сообщение было 18:32 ----------

Вот так и происходит на практике,в чем я только что убедился.

Ты еще соврешенно ни в чем не убедился!
Чтобы убедиться - нужно привести осцилограммы токов в катушке. Вот там все и будет видно.
А я их от тебя не видел.

[Pilulkin]

По моему там нет противоречий тому,что я говорю.Но почитаю еще.

Начните с того,для чего нужен катушке сердечник из ферромагнитного сплава и почему у дросселя должен быть,в большинстве случаев,зазор.
P.S.Заодно, разберитесь,почему насыщение может сопровождается гистерезисом и в каком случае его не должно быть.

[Garin]

Начните с того

Сердечник нужен чтобы повысить индуктивность обмотки за счет магнитных свойств сердечника и заметьте,при насыщении сердечник не теряет своих магнитных свойств,сколько было у него доменов,столько и остается.Насыщение,это максимум индуктивности,слово "насыщение" говорит само за себя,индуктивность,или намагниченность растет и вырастает до максимума,а не падает доходя до предела.Падает проницаемость сердечника при насыщении для той энергии которая будет поступать сверх максимума возможностей сердечника,для нее сердечник окажется вовсе без доменов,потому что они все уже заняты,но от этого не уменьшается уже достигнутая индуктивность...
Зазор нужен сердечнику дросселя чтобы от силы тока не зависела индуктивность дросселя,чтобы она была хотя на меньшем уровне чем без зазора,но на постоянном.
Гистерезис,а именно потери на перемагничивание при разной напряженности поля.Процесс насыщения так же сопровождается гистерезисом так как происходит переориентация доменов,после завершения насыщения переориентировать уже нечего.

[Alex]

и заметьте,при насыщении сердечник не теряет своих магнитных свойств,

Еще как теряет!
И как я выше уже писал-и от нагрева тоже теряет.