Добавление зазора в сердечник для катушки индуктивности

Я всегда устанавливал прокладки из бумаги, пластика или другого материала, и у меня никогда не было проблем, но это всегда было при небольших производственных партиях. Получить размер зазора тоже довольно просто. Основная формула: -

$\mu_e = \dfrac{\mu_i}{1+\dfrac{G\cdot\mu_i}{l_e}}$

Где G — зазор и$l_e$– эффективная длина сердечника.$\mu_i$- начальная проницаемость (до разрыва) и$\mu_e$– эффективная проницаемость (после зазора).

Я знаю, что вы хотите использовать материал N49, но вы можете получить отличные сведения о разрыве N49, если посмотрите на таблицу для материала N41: -

Таким образом, для эффективной длины 70 мм проницаемость N41 (1890) с зазором в 1 мм становится равной 67,5, т.е. довольно близко к заявленному числу 70. Фактически именно зазор определяет проницаемость сейчас. Например, если у вас есть материал с проницаемостью, скажем, 1000, и вы сделали математику с зазором в 1 мм, новая проницаемость выйдет на уровне 65,4.

Не забывайте, что зазор в 1 мм в центральной части сердечника соответствует зазору в 0,5 мм по всему периметру.

Таким образом, для материала N49 новое значение проницаемости будет примерно 65 для зазора в 1 мм. Как это влияет на насыщенность? Во-первых, вам нужно больше витков, потому что индуктивность упадет в пропорции 1000:65. Индуктивность пропорциональна (виткам)$^2$так что теперь для восстановления индуктивности нужно в 3,922 раза больше витков, чем было раньше.

Это делает ток в первичной обмотке таким же, как и раньше, но ампер-витки увеличились на 3,922 и, следовательно, поле H в 3,922 раза больше, НО, и это важно, B =$\mu H$и потому что$\mu$снизился в 15,38 раза (3,922$^2$), B фактически снизился на 3,922, и риск насыщения стал намного меньше.

Что касается шлифовки феррита - это очень легко сделать, но немного сложно измерить, насколько далеко вы отшлифовали. Я сделал это один раз, и у меня не было никаких проблем, кроме того, что это было немного неудобно, но вы можете легко снять феррит с помощью наждачной бумаги достаточно мелкого сорта вручную.

Просто вставьте немагнитный прокладочный материал между сердечниками. Следствием этого является то, что вы получите немного большую утечку электромагнитных помех по сторонам (окантовка потока). Вы добавите два зазора, поэтому вы должны использовать прокладочный материал тоньше, чем при зазоре на основной стойке. Это обычно делается при создании прототипов обратноходовых трансформаторов, на самом деле вы можете купить специальный «прокладочный» клей, чтобы склеить сердечники вместе. В вашем случае я предлагаю приобрести набор пластиковых прокладок различной толщины, используемых в машиностроении, и использовать обычную пружинную скобу для удержания сердечников.

Достаточно легко рассчитать требуемый воздушный зазор для нужного Al. См., например, Transformer and Inductor Design Handbook , Col. McLyman 1-18~1-23.

Шлифовать феррит не так-то просто, даже на фрезерном станке, по крайней мере, таков мой опыт.

Помимо хорошего ответа @Spehro, 3M или 3M-подобные алмазные диски с высокой зернистостью (1000 для более высокой скорости, более высокой шероховатости, 2000 для промежуточного сглаживания, 4000 для предварительного сглаживания, 16000 для сверхгладкой поверхности) на жесткой поверхности - это то, что Я имел обыкновение снимать всего 10 мкм +/- 2 мкм с металлов и камней при машинном прототипировании и настройке углов сжатых металлических сердечников. Мне удалось установить несколько круглых на шпиндели, чтобы использовать их с настольной дрелью от 1 до 10 крм/мин.

Просто чтобы добавить немного к смеси идей.

Вы можете получить Kapton, PTFE, PP, PE, Mica и Formica в листах различной толщины, и в наши дни в огромном количестве мест, поэтому прокладка не должна быть проблемой. Хотя я бы посоветовал не использовать Mica или Formica, так как их труднее достать в наши дни и очень сложно подобрать размер, не оставляя острых осколков повсюду.

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Однако обратите внимание на мягкость материала. Некоторые более мягкие пластики могут легко сжиматься достаточно, чтобы изменить расчеты зазоров под действием пружины сердечника.

Последняя идея, которая у меня есть, это, я знаю, я снова фанатею, спрашиваю Wurth, делают ли они нестандартные гэпы на образцах в США. И затем, конечно, посмотрите, есть ли у них ядро, которое вы можете попробовать, которое соответствовало бы всем требованиям.

В моей стране цифры просто недостаточно высоки, чтобы оправдать шлифовку поверхности. Кроме того, большинство людей с такими навыками уехали. Шлифовку поверхности трудно изменить, если вы ошибетесь. свежеотшлифованной поверхности. Теперь, когда вы шлифуете, у вас фактически есть два зазора, и чем больше зазоров, тем меньше дополнительных потерь от окаймляющих полей. прокладку и переход к производству с размалыванием, более высокие потери могут привести к проблемам. Чем больше общий разрыв и чем выше частота, тем больше вероятность того, что будут проблемы с дополнительными потерями. Небольшие пробелы, кажется, адекватно покрываются ядром производители .Разумные вещи - это литцендратный провод, который не приветствуется с точки зрения производства и удерживает провод подальше от окаймляющих полей. Помните из радиолюбителей, что вам нужна катушка с высокой добротностью. ZL4TIY.

Это очень близко к тому, что я ищу. В прошлой жизни я работал в компании Pulse Engineering, создавая образцы импульсных трансформаторов и линий задержки. Довольно часто использовались сердечники с зазором (горшок), которые я герметизировал силиконовым RTV перед заливкой. Если эпоксидная смола попадала внутрь сердечника, она почти всегда давала трещину в феррите.