الإختناقات لتبديل إمدادات الطاقة على حلقات الفريت. حساب الإختناقات باستخدام مقاومات MLT ونوى الفريت

عند تكرار مصادر الطاقة الثانوية النبضية ومثبتات الجهد أو تطويرها بشكل مستقل، يواجه هواة الراديو صعوبات في اختيار الأسلاك المغناطيسية وحساب العناصر الحثية للأجهزة. يمكن أن تساعد المقالة المنشورة في حل مثل هذه المشكلات.

في دورة واحدة تبديل إمدادات الطاقة ومثبتات الجهد العنصر الأكثر أهميةهو محول خنق أو نبض يتم فيه تخزين الطاقة. عادةً ما يتم جرحها على نوى مغناطيسية من الفريت مدرعة أو على شكل حرف W مع وجود فجوة أو حلقات مصنوعة من Mo-permalloy MP140 أو MP160. تعتبر النوى المغناطيسية المصنوعة من السبائك الدائمة المضغوطة (Mo-permalloy) باهظة الثمن وقليلة المعروض. في الوقت نفسه، في معظم الحالات، يمكن إجراء العناصر الحثية لهذه الأجهزة على حلقات الفريت المستخدمة على نطاق واسع مع نفاذية 600. .6000. إذا قمت بإدخال فجوة فيها.

يمكن العثور على الحث L للملف الملفوف على دائرة مغناطيسية حلقية، كما هو معروف، باستخدام الصيغة

حيث A L هو ما يسمى بمعامل الحث، N هو عدد لفات الملف. يتوافق المعامل AL مع محاثة ملف دورة واحدة ويتم تقديمه عادةً في البيانات المرجعية لدوائر مغناطيسية محددة، ويمكن حساب الدوائر المغناطيسية الحلقية بسهولة؛

حيث μ o = 1.257-10 -3 μH/mm هي النفاذية المغناطيسية المطلقة للفراغ، μ eff هي النفاذية المغناطيسية الأولية الفعالة للمادة الأساسية المغناطيسية. S eff هي مساحة المقطع العرضي الفعالة للدائرة المغناطيسية بالملم 2، l eff هو الطول الفعال للدائرة المغناطيسية بالملم.
بمعرفة قيمة AL، من السهل تحديد عدد لفات الملف للحصول على الحث المطلوب:

يكون المقطع العرضي الفعال وطول الدائرة المغناطيسية أقل إلى حد ما من تلك التي تحددها معلماتها الهندسية وعادة ما يتم تقديمها في الأدبيات المرجعية. في طاولة 1توضح الأعمدة الخمسة الأولى الأبعاد الهندسية والمقطع العرضي الفعال والطول l eff بالنسبة لحلقات الفريت من السلسلة القياسية بقطر خارجي D من 6 إلى 50 مم وقطر داخلي d وارتفاع h.

يوضح الجدول نفسه القيم المحسوبة لمنطقة نافذة الدائرة المغناطيسية S ОKH ومحيط المقطع العرضي p ومعامل الحث AL لـ μ eff = 50. تتيح لك البيانات حساب محاثة أي ملف ملفوف على حلقة قلب مغناطيسي ذو أبعاد هندسية جدولية. إذا كان μ eff للحلقة المستخدمة يختلف عن 50، فيجب تغيير قيمة AL بشكل متناسب، على سبيل المثال، بالنسبة إلى μ eff = 2000، يجب زيادة المعامل A L بمقدار 40 مرة. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن قيم μ eff و S eff و l eff يتم تحديدها بخطأ كبير، وعادةً ما تشير الكتب المرجعية للنوى المغناطيسية الحلقية إلى انتشار مضاعف في قيم A L . ولذلك فإن قيم A L مأخوذة من الجداول 1، ينبغي أن تؤخذ على أنها إرشادية وتوضيحها إذا لزم الأمر أكثر حساب دقيقوفقا لنتائج التجربة.
للقيام بذلك، يجب عليك لف ملف اختبار، على سبيل المثال، من عشر دورات، على الدائرة المغناطيسية وقياس محاثته L PR. هنا أثبت الجهاز الموصوف نفسه جيدًا. بقسمة L PR على 100 = 10 2، نحدد قيمة A L. يجب زيادة القيمة المحسوبة لـ N بعدة دورات (حتى N 1)، بناءً على نتيجة القياس L 1، يجب تحديد العدد المطلوب من اللفات، ويجب فك اللفات الإضافية.

بالطريقة الموضحة أعلاه، يمكنك حساب محاثة الملف أو العدد المطلوب من اللفات. ومع ذلك، بمجرد أن نتحدث عن الإختناقات لتبديل إمدادات الطاقة، فإن السؤال الذي يطرح نفسه على الفور هو: ما مقدار التيار الذي يمكن للمحث أن يتحمله دون تشبع الدائرة المغناطيسية؟
الحث المغناطيسي B في الدائرة المغناطيسية عند التيار I يمكن حسابه باستخدام الصيغة

الحد الأقصى المسموح به للحث Wmax للمواد الأساسية المغناطيسية موضح في البيانات المرجعية ويقع في نطاق 0.25...0.5 تسلا. من السهل الحصول على تعبير عن الحد الأقصى لتيار المحرِّض من هذه الصيغة:

إذا استبدلنا صيغة تحديد عدد اللفات لمحاثة معينة فيه، فسنحصل على

حيث \/ eff = S eff l eff هو الحجم الفعال للدائرة المغناطيسية. من السهل أن نرى أنه كلما كان μ أعلى، قل التيار الذي يمكن أن يمر به المحرِّض بنفس الأبعاد الهندسية للدائرة المغناطيسية ومحاثة معينة. يتم الحصول على نتائج مقبولة إلى حد ما في تصنيع الاختناقات لـ IVEP باستخدام μ eff = 30... 50. ولهذا السبب في الجدول 1يتم إعطاء قيمة المعامل A L لـ μ eff = 50. ويوضح نفس الجدول القيمة القصوى للتيار l max من خلال خنق بدورة واحدة عند B max = 0.3 T. لتحديد التيار المسموح به لمحث حقيقي، يكفي تقسيم القيمة الجدولية l max على عدد اللفات N.

ومع ذلك، في ممارسة راديو الهواة، يتم حلق النوى المغناطيسية باستخدام قيم كبيرةالنفاذية المغناطيسية الفعالة μ eff = 600...6000. يمكن تقليل النفاذية المغناطيسية الفعالة لهذه النوى المغناطيسية عن طريق إدخال فجوة، بينما

حيث μ الأولي هي النفاذية المغناطيسية الأولية للمادة الأساسية المغناطيسية، Δ eff هو عرض الفجوة الفعال. مع عرض فجوة حقيقي μ eff = l eff / Δ eff. من أجل تقليل μeff إلى ما يقرب من 50 ... . 100 (هذه القيمة، استنادًا إلى تجربة حساب وتصنيع الأختنقات، قريبة من القيمة المثالية)، يجب أن يكون عرض الفجوة الفعال Δ eff = l eff /(50...100) بغض النظر عن النفاذية المغناطيسية الأولية للنواة المغناطيسية .
إذا استبدلنا القيمة μ eff بالنواة المغناطيسية بفجوة في الصيغة أعلاه لحساب A L، فسنحصل على


إن صيغة الحد الأقصى للتيار من خلال المحث أبسط

أي أن التيار المسموح به يتم تحديده فقط من خلال الفجوة الفعالة وعدد اللفات.

تم بالفعل نشر جميع الصيغ المذكورة أعلاه تقريبًا في مجلة "Scheme Engineering"، ومع ذلك، لم تشير أي من المنشورات المعروفة لمؤلف المقال إلى أن عرض الفجوة الفعال، الذي يجب استخدامه في الحسابات، أقل من العرض الهندسي واحد. وينشأ هذا الاختلاف بسبب المجال المغناطيسي الموجودة في مكان قريبمع وجود فجوة ( أرز. 1)، يسد الفجوة ويقلل من عرضها الفعال. ومن أجل حساب تأثير هذا المجال، يمكننا الرجوع إلى التشابه بين المجالين المغناطيسي والكهربائي. دعونا نستخدم صيغة سعة مكثف يتكون من أسطوانتين ذات نهايتين متباعدتين:

حيث C هي سعة المكثف بالسنتيمتر، D هو قطر الأسطوانات، b هو ارتفاعها، d هو الفجوة بين نهاياتها.

من السهل أن نرى أن الحد الأول يتوافق مع سعة الفجوة بين الأسطوانات، والثاني يتوافق مع السعة التي تقدمها الأسطح الجانبية للأسطوانات. نفترض أن ارتفاع الأسطوانات يساوي ضعف قطرها ب = 2D. هذا يعني أننا سنأخذ في الاعتبار فقط سعة جزء السطح الجانبي للأسطوانات الأقرب إلى الفجوة، مع إهمال الجزء البعيد. الحسابات بطول أسطوانة 3 أو 4 أقطار تعطي نفس النتيجة تقريبًا.
من أجل الانتقال لاحقًا من السعة بين الأسطوانات إلى السعة بين القضبان المستطيلة (وهذا أقرب في الشكل إلى المقطع العرضي للحلقة الفريتية)، سنفترض أن السعة المقدمة بواسطة الأسطح الجانبية تتناسب مع محيط الفجوة، وفي هذه الصيغة سنعبر عن قطر الأسطوانات من خلال محيط مقطعها الدائري:

ارتفاع الاسطوانات ب = 2D = 2r/tg.

وإذا عوضنا بهذه التعبيرات في صيغة السعة، فيمكننا أن نحدد منها نسبة السعة الإجمالية إلى السعة بين الأطراف كدالة لنسبة الفجوة إلى محيط الأسطوانات β = d/b. ومع ذلك، تبين أن هذه الصيغة مرهقة للغاية وغير ملائمة للاستخدام.

نشير بالحرف إلى نسبة الفجوة الفعالة، التي توفر، دون سعة الأسطح الجانبية، نفس سعة السعة بين الأطراف، مع مراعاة سعة الأسطح الجانبية، إلى السعة الهندسية. على أرز. 2يتم إعطاء الاعتماد المحسوب لـ a على β. ومن تشابه المعادلات التي تصف المجالين الكهربائي والمغناطيسي، يترتب على ذلك أن اعتماد نسبة الفجوة المغناطيسية الفعالة إلى النسبة الهندسية على نسبة الفجوة المغناطيسية الهندسية إلى المحيط يبدو متشابها.

من الرسم البياني على أرز. 2ويترتب على ذلك أن عرض الفجوة الفعال يمكن أن يختلف بشكل كبير عن العرض الهندسي. في النطاق الحقيقي β من 0.01 إلى 0.1، يكون عرض الفجوة الفعال 1.26...2.66 مرة أقل من العرض الهندسي.

الجدول 1

في الجدول 1يتم إعطاء قيم AL للنوى المغناطيسية الحلقية ذات أربع فجوات مختلفة، ويتم حسابها مع الأخذ في الاعتبار الفرق بين الفجوة الفعالة والفجوة الهندسية.
ما سبق يسمح لنا باستنتاج أن العدد المطلوب من اللفات والفجوة مستقلان عمليا عن النفاذية المغناطيسية الأولية للمادة الأساسية المغناطيسية، وبالتالي يمكن استخدام الفريت مع أي نفاذية أكبر من 600 لأي حلقة موجودة ذات فجوة مجدولة ، فمن السهل حساب الحث أو العدد المطلوب من اللفات من قيمة AL وحساب β = Δ/Р، وفقًا للرسم البياني ( أرز. 2) حدد قيمة a = Δ eff /p و Δ eff = ap. باستخدام القيمة التي تم العثور عليها لـ Δ eff والصيغة المذكورة سابقًا، يمكنك العثور على الحد الأقصى للتيار، وليس تسبب التشبعجوهر.

ومع ذلك، هناك ظرف آخر يؤثر على اختيار النواة المغناطيسية - إمكانية لف العدد المطلوب من المنعطفات عليه بسلك المقطع العرضي المناسب. منطقة نافذة الحلقة المطلوبة هي

نافذة S = NS Prov / K zn
حيث S هو المقطع العرضي للسلك، و k zap هو عامل ملء النافذة. يتم حساب السلك S باستخدام الصيغة S wire = l/j. حيث j هي الكثافة الحالية المسموح بها. القيمة النموذجية لقطع الغيار k للنحاس هي 0.3، وبالنسبة لـ j في الحساب الأولي تكون القيمة 2.5 أمبير/مم2.

باستبدال تعبيرات N وAL في صيغة حساب مساحة النافذة، نحصل على الصيغة التالية:
I 2 L = (S window jk zap) 2 μ 0 S eff /Δ eff
يمكن الحصول على تعبير مماثل من صيغة الحد الأقصى للتيار الذي يمكن تمريره عبر المحرِّض دون تشبع القلب:
I 2 L = B max 2 S eff l eff (μ 0 μ eff )

لا يوجد حساب لا لبس فيه لمعلمات تصميم المحث لمحثة وتيار معينين. ومع ذلك، يمكن أن تساعد الأعمدة الثمانية الأخيرة عند اختيار حلقة وتحديد بيانات اللف طاولة 1. أنها تظهر القيم القصوى للمنتج l 2 L للتشبع والتعبئة، محسوبة باستخدام الصيغ المذكورة أعلاه لـ B max = 0.3 T، k zan = 0.3، j = 2.5 A / mm 2 وأربع قيم فجوة.

سنوضح اختيار الحلقات وحساب معلمات تصميم الإختناقات باستخدام مثالين.
لنفترض أنك بحاجة إلى خنق بمحاثة 22 μH لتيار تشغيل قدره 1.2 أ. بالنسبة له، القيمة هي l 2 L = 1.22x22 = 31.68. من بين الحلقات ذات القطر الأدنى، الحلقة الأولى التي تناسبها تقريبًا هي K10x6x4.5. من خلال إدخال فجوة قدرها 0.25 مم فيه، يمكننا لف المحث باحتياطي تيار كبير ( الجدول 1، العمود "نحن")، ولكن مع زيادة طفيفة في كثافة التيار بالنسبة إلى 2.5 أمبير/مم2 (العمود "zap".).

دعونا نحدد معلمات الخانق بفجوة 0.25 مم. لذلك فإن معامل الحث حسب الجدول 1 سيكون A L = 0.064، وهو عدد اللفات المطلوبة

(مقرب إلى 19)، التيار المسموح به بالنسبة لـ I = 1.2 A عند j = 2.5 A/mm2، سلك ذو مقطع عرضي
سلك S = I/j = 1.2/2.5 = 0.48 مم 2
مع عامل التعبئة k zap = 0.3، ستكون مساحة النافذة المطلوبة

نافذة S = سلك S مدخل N/k = = 0.48x19/0.3 = 30.4 مم 2

منطقة النافذة بواسطة الجدول 1هو 28.3 ملم2 وهو أقل بقليل. من خلال زيادة كثافة التيار، من الضروري تقليل المقطع العرضي للسلك إلى
S prov = S window k zap /N = 28.3x0.3/19 = 0.446 مم 2

ستكون كثافة التيار j = I/S wire = 1.2/0.446 = 2.68 A/mm2، وهو أمر مقبول تمامًا. يمكن حساب قطر سلك المقطع العرضي المحدد (النحاس) باستخدام الصيغة:

لنفترض أن هناك حاجة إلى خنق قدره 88 μH لتيار قدره 1.25 A. لذلك، l 2 L = 137.5. يمكن لف المحث على حلقة K12x6x4.5 بنفس الفجوة، بينما لن يحدث تشبع الدائرة المغناطيسية، لكن كثافة التيار ستتجاوز القاعدة بشكل كبير. ولذلك فمن الضروري أن تذهب إلى الحلبة حجم أكبر. كان لدى المؤلف حلقات K12x8x3 مصنوعة من الفريت M4000NM تحت تصرفه. من المستحيل لف المحرِّض المطلوب على حلقة واحدة، إما عن طريق إشباع القلب أو ملء النافذة. يمكنك وضع حلقتين معًا. في هذه الحالة، يتضاعف المقطع العرضي الفعال للدائرة المغناطيسية، و قيم صالحةسيزيد l 2 L في التشبع أكثر إلى حد ما، وفي الملء أقل إلى حد ما من مرتين. لذلك، يمكن لف المحث المطلوب بفجوة هندسية قدرها 0.25 مم بهامش تيار التشبع وبزيادة طفيفة في كثافة التيار.

لم يعد من الممكن استخدام المعلومات الجدولية فقط؛ بل يلزم إجراء حساب كامل. للحلقتين، محيط المقطع العرضي (مع وجود فجوة قدرها 0.25 ملم):
ص = D-d+4xh = 12-8+4x3 = 16 مم،
β=Δ/ص = 0.25/16 = 0.0156.

وفقا للجدول الزمني على أرز. 2نجد = 0.73، ومن هنا الفجوة الفعالة
Δeff = Δa = 0.25x0.73 = 0.183 ملم.

وجدت قيمة
A L = μ 0 S eff /Δ eff = 1.257x10 -3 x2x5.92/0.183 = 0.081

العدد المطلوب من المنعطفات

جولة ل الجانب الكبيرما يصل إلى 33 دورة. الحد الأقصى الحالي من خلال مغو
الحد الأقصى = 240 Δeff /N = 240x0.183/33 = 1.33 أ.

الحد الأقصى للمقطع العرضي للسلك
S prov = S window k zap /N = 50.3x0.3/33 = 0.457 مم 2،
والذي يتوافق مع كثافة التيار 1.25/0.457 = 2.74 أمبير/مم2. المقطع العرضي لسلك S = 0.457 مم 2 يتوافق مع القطر:

في بعض الأحيان يكون من الملائم إدخال فجوتين متطابقتين. في هذه الحالة، يجب تخفيض القيمة المجدولة A L لنصف الفجوة إلى النصف، ويجب مضاعفة القيمة المجدولة I 2 L لنصف الفجوة.
تقنية إدخال الفجوة هي كما يلي. قبل اللف، قم بتقسيم حلقة صغيرة إلى قسمين، ثم قم ببردها بمبرد إبرة، ويفضل أن يكون ماسيًا. يتم لصق النصفين مع الغراء الايبوكسي مع حشو، وهو مناسب لاستخدام التلك. عند اللصق، يتم إدخال حشية مصنوعة من Getinax أو Textolite أو عدة طبقات من الورق في إحدى الفجوات أو في كليهما إلى جزء من العمق. يمكننا أن نفترض أن سمك ورقة واحدة من ورق ناسخة و طابعات الليزرهو 0.1 ملم. للحفاظ على شكل الحلقة أثناء بلمرة الغراء، يجب أن توضع على قطعة من الزجاج العضوي، والتي يمكن بعد ذلك فصلها بسهولة عند ثني هذه القطعة. قبل اللف، يجب تقريب الحواف الحادة للحلقات بعناية بحجر صنفرة صغير.

بالنسبة للحلقة الكبيرة، يمكن أيضًا عمل الفجوة بمنشار بشفرة ماسية، ولكن يتم تحديد عرضها بوضوح من خلال سمك الشفرة. للحفاظ على قوة الحلقة، يجب لصق حشية عازلة صلبة في مثل هذه الفجوة.
لاختبار تيار التشبع للاختناقات بشكل تجريبي، قام المؤلف بربط جهاز رسم الذبذبات، والذي يظهر الرسم التخطيطي له في أرز. 3. الجهاز عبارة عن نسخة مبسطة من محول flyback.


تحتوي شريحة DD1 على مولد نبض ذو قطبية موجبة مع مدة قابلة للتعديل خلال 10...300 ميكروثانية مع فترة تكرار تبلغ حوالي 10 مللي ثانية. يتم تغذية النبضات من خرجها إلى بوابة ترانزستور تأثير المجال قوي ولكن منخفض الجهد وغير مكلف نسبيًا VT2. يفتح الترانزستور ويبدأ تيار متزايد خطيًا بالتدفق عبر المحث L1 الذي يتم اختباره. عند انتهاء النبضة، يتم نقل الطاقة المتراكمة عبر الدايود VD2 إلى الحمل، الذي يخدمه ثنائيات الزينر VD3 وVD4. يتم توفير الجهد من المقاوم R7، المتناسب مع التيار عبر الملف L1، إلى راسم الذبذبات. لمزامنة راسم الذبذبات، من الأفضل استخدام الإشارة من الإخراج DD1.4. إذا تجاوز التيار 6A، فسيتم فتح الترانزستور VT1 ويقطع تكوين النبض. طالما لم يدخل قلب الملف في حالة التشبع، فإن اعتماد التيار على الوقت المحدد، كما هو موضح أعلاه، يكون خطيًا. مع الزيادة التدريجية في مدة النبض والحد الأقصى للتيار عبر المحث الذي يقترب من تيار التشبع، يظهر بوضوح انحراف حاد في الاعتماد عن الخطي على شاشة راسم الذبذبات. يجب أن يسمح مصدر 20 فولت بتيار خرج لا يقل عن 1 أمبير. لتبسيط استخدام جهاز فك التشفير، يمكنك تشغيل دائرة +6 فولت من دائرة +20 فولت من خلال مثبت الدائرة الدقيقة KR145EN5B(G) أو KR1157EN6 مع أي لاحقات (7806 أو 78L06). أكدت الاختبارات التجريبية للملفات المصنعة دقة حساب العدد المطلوب من اللفات وتيار التشبع بحدود ±10%، وهو ما يمكن اعتباره نتيجة جيدة، مع الأخذ في الاعتبار الأخطاء في تحديد عرض الفجوة والعديد من الافتراضات في الاشتقاق الصيغ

الأدب:
1. I. N. Sidorov، A. A. Khristinin، S. V. Skornyakov. دوائر ونوى مغناطيسية صغيرة الحجم. الدليل.— م: الإذاعة والاتصالات، 1989، ص. .384،
2. أ. ميرونوف. المواد المغناطيسيةوالدوائر المغناطيسية لتبديل مصادر الطاقة - الراديو، 2000، العدد 6، ص. 53، 54.
3. النوى المغناطيسية الفريتية من سلسلة RM من EPCOS. - الإذاعة، 2001، العدد 3، ص. 49-51، رقم 10، ص. 48-50.
4. أ. كوزنتسوف. المحولات والاختناقات لتبديل إمدادات الطاقة. — الدوائر، 2000، رقم 1، ص. 30-33، رقم 2، ص. 48، 49، 2001، رقم 1، ص. 32-34.
5. إس بيريوكوف. جهاز قياس RCL الرقمي. - الإذاعة، 1996، العدد 3، ص. 38-41، رقم 7، ص. 62، 1997، رقم 7، ص. 32، 1998، رقم 5، ص. 63، 2001، رقم 5، ص. 44.
6. جي جي جينكين. دليل هندسة الراديو. إد. الرابع، المنقحة. - م: جوسينرغويزدات، 1948، ص. 816.

الإختناقات لتبديل إمدادات الطاقة على حلقات الفريت

عند تكرار مصادر الطاقة الثانوية النبضية ومثبتات الجهد أو تطويرها بشكل مستقل، يواجه هواة الراديو صعوبات في اختيار النوى المغناطيسية وحساب العناصر الحثية للأجهزة. يمكن أن تساعد المقالة المنشورة في حل مثل هذه المشكلات.

في دورة واحدة تحويل إمدادات الطاقة ومثبتات الجهد، العنصر الأكثر أهمية هو مغو أو محول النبض، حيث يتم تخزين الطاقة. عادةً ما يتم جرحها على نوى مغناطيسية من الفريت مدرعة أو على شكل حرف W مع وجود فجوة أو حلقات مصنوعة من Mopermalloy MP140 أو MP160. تعتبر النوى المغناطيسية المصنوعة من السبائك الدائمة المضغوطة (Mo-permalloy) باهظة الثمن وقليلة المعروض. في الوقت نفسه، في معظم الحالات، يمكن إجراء العناصر الحثية لهذه الأجهزة على حلقات الفريت المستخدمة على نطاق واسع مع نفاذية 600.

6000 إذا تم إدخال فجوة فيها.

يمكن العثور على الحث L للملف الملفوف على دائرة مغناطيسية حلقية، كما هو معروف، باستخدام الصيغة

ل = آل N2،

حيث AL هو ما يسمى بمعامل الحث، N هو عدد لفات الملف. معامل AL يتوافق مع محاثة ملف من دورة واحدة وعادة ما يتم تقديمه في البيانات المرجعية للنوى المغناطيسية المحددة، ويمكن حساب النوى المغناطيسية الحلقية بسهولة:

μ 0μ effS eff

ل

حيث μ0 = 1.257·10-3 μH/mm - النفاذية المغناطيسية المطلقة للفراغ، μeff - النفاذية المغناطيسية الأولية الفعالة للمادة الأساسية المغناطيسية، Seff - منطقة المقطع العرضي الفعالة للنواة المغناطيسية بالملليمتر2، l eff - فعالة طول النواة المغناطيسية مم

بمعرفة قيمة AL، من السهل تحديد عدد لفات الملف للحصول على الحث المطلوب:

ن = ل/أ ل

يكون المقطع العرضي الفعال وطول الدائرة المغناطيسية أقل إلى حد ما من تلك التي تحددها معلماتها الهندسية وعادة ما يتم تقديمها في الأدبيات المرجعية. في الجدول. يوضح الشكل 1 في الأعمدة الخمسة الأولى الأبعاد الهندسية والمقطع العرضي الفعال والطول l eff لحلقات الفريت من السلسلة القياسية بقطر خارجي D من 6 إلى 50 مم، داخلي d وارتفاع h.

يوضح الجدول نفسه القيم المحسوبة لمنطقة نافذة الدائرة المغناطيسية Swind ومحيط المقطع العرضي p ومعامل الحث AL لـ μeff = 50. تتيح لك البيانات حساب محاثة أي ملف ملفوف على قلب مغناطيسي دائري ذو جدول الأبعاد الهندسية. إذا كان μeff للحلقة المستخدمة يختلف عن 50، فيجب تغيير قيمة AL بشكل متناسب،

على سبيل المثال، بالنسبة لـ μeff = 2000، يجب زيادة معامل AL بمقدار 40 مرة. وينبغي أن يوضع في الاعتبار أن المعنى

يتم تحديد قيم μeff وSeff وleff بخطأ كبير، وفي الكتب المرجعية للمغناطيس الحلقي

الموصلات، يشار عادة إلى انتشار مزدوج لقيم AL. ولذلك، ينبغي أن تؤخذ قيم AL المأخوذة من الجدول 1 على أنها تقريبية ويتم تنقيحها إذا كان من الضروري إجراء حساب أكثر دقة بناءً على النتائج التجريبية.

للقيام بذلك، يجب عليك لف ملف اختبار، على سبيل المثال، من عشر دورات، على القلب المغناطيسي وقياس محاثته LPR. هنا أثبت الجهاز الموصوف نفسه جيدًا. بقسمة LPR على 100 = 102، نحدد قيمة AL. يجب زيادة القيمة المحسوبة لـ N بعدة دورات (حتى N1) بناءً على نتيجة قياس L1، ومن الضروري التوضيح

عدد دوراتي هو N = N1 L/L 1 وقم بفك الدورات الإضافية

بالطريقة الموضحة أعلاه، يمكنك حساب محاثة الملف أو العدد المطلوب من اللفات. ومع ذلك، بمجرد أن نتحدث عن الإختناقات لتبديل إمدادات الطاقة، فإن السؤال الذي يطرح نفسه على الفور هو: ما مقدار التيار الذي يمكن للمحث أن يتحمله دون تشبع الدائرة المغناطيسية؟

الحث المغناطيسي B في الدائرة المغناطيسية عند التيار I يمكن حسابه باستخدام الصيغة

ب = μ0 ميكرومتر في

ل

الحد الأقصى المسموح به للحث Bmax للمواد الأساسية المغناطيسية موضح في البيانات المرجعية ويقع في نطاق 0.25...0.5 تسلا. من السهل الحصول على تعبير عن الحد الأقصى لتيار المحرِّض من هذه الصيغة:

ب أقصى تأثير

أنا ماكس= μ 0 μ eff N

إذا استبدلنا صيغة تحديد عدد اللفات لمحاثة معينة فيه، فسنحصل على

أنا ماكس = Veff /(μ0 μeff L)

حيث Veff = Seff l eff هو الحجم الفعال للدائرة المغناطيسية. من السهل أن نرى أنه كلما كان μeff أعلى، قل التيار الذي يمكن أن يمر به المحرِّض بنفس الأبعاد الهندسية للدائرة المغناطيسية ومحاثة معينة. يتم الحصول على نتائج مقبولة إلى حد ما في تصنيع الاختناقات لـ IVEP مع μeff = 30... 50. ولهذا السبب ترد في الجدول 1 قيمة معامل AL لـ


μeff = 50. ويوضح نفس الجدول الحد الأقصى لقيمة التيار lmax من خلال المحث في دورة واحدة عند Bmax = 0.3 T. لتحديد التيار المسموح به لمحث حقيقي، يكفي تقسيم القيمة الجدولية lmax على عدد اللفات N.

ومع ذلك، في ممارسة راديو الهواة، يمكن الوصول إلى النوى المغناطيسية الحلقية ذات القيم الكبيرة من النفاذية المغناطيسية الفعالة μeff = 600...6000. يمكن تقليل النفاذية المغناطيسية الفعالة لهذه النوى المغناطيسية عن طريق إدخال فجوة، بينما

حيث μinit هي النفاذية المغناطيسية الأولية للمادة الأساسية المغناطيسية، ∆eff هو العرض الفعال

فجوة. مع عرض الفجوة الحقيقية μeff =l eff / ∆eff. من أجل تقليل μeff إلى ما يقرب من 50 ... . 100 (تعتمد هذه القيمة على الخبرة في الحساب والتصنيع

الاختناقات قريبة من المستوى الأمثل)، يجب أن يكون عرض الفجوة الفعال ∆eff =l eff /(50...100) بغض النظر عن النفاذية المغناطيسية الأولية للنواة المغناطيسية.

إذا استبدلنا القيمة μeff بالنواة المغناطيسية بفجوة في الصيغة أعلاه لحساب AL، فسنحصل على ذلك

μ 0S effA L = ∆ eff

إن صيغة الحد الأقصى للتيار من خلال المحث أبسط

أي أن التيار المسموح به يتم تحديده فقط من خلال الفجوة الفعالة وعدد اللفات.

تم بالفعل نشر جميع الصيغ المذكورة أعلاه تقريبًا في مجلة "Schemotekhnika"، ومع ذلك، لم تلاحظ أي من المنشورات المعروفة لمؤلف المقال أن عرض الفجوة الفعال، والذي

يجب أن تستخدم في العمليات الحسابية، أقل هندسية. يحدث هذا الاختلاف لأن المجال المغناطيسي الموجود بالقرب من الفجوة (الشكل 1) يسد الفجوة ويقلل من عرضها الفعال. ومن أجل حساب تأثير هذا المجال، يمكننا الرجوع إلى التشابه بين المجالين المغناطيسي والكهربائي. دعونا نستخدم صيغة سعة مكثف يتكون من أسطوانتين ذات نهايتين متباعدتين:

8ππد(+ ب)

قانون الجنسية (1+

حيث C هي سعة المكثف بالسنتيمتر، D هو قطر الأسطوانات، b هو ارتفاعها، d هو الفجوة بين نهاياتها.

من السهل أن نرى أن الحد الأول يتوافق مع سعة الفجوة بين الأسطوانات، والثاني يتوافق مع السعة التي تقدمها الأسطح الجانبية للأسطوانات. نفترض أن ارتفاع الأسطوانات يساوي ضعف قطرها ب = 2D. هذا يعني أننا سنأخذ في الاعتبار فقط سعة جزء السطح الجانبي للأسطوانات الأقرب إلى الفجوة، مع إهمال الجزء البعيد. الحسابات بطول أسطوانة 3 أو 4 أقطار تعطي نفس النتيجة تقريبًا.

من أجل الانتقال لاحقًا من السعة بين الأسطوانات إلى السعة بين القضبان المستطيلة (وهذا أقرب في الشكل إلى المقطع العرضي للحلقة الفريتية)، سنفترض أن السعة المقدمة بواسطة الأسطح الجانبية تتناسب مع محيط الفجوة، وفي هذه الصيغة سنعبر عن قطر الأسطوانات من خلال محيط مقطعها الدائري:

د = ص/ π

ارتفاع الاسطوانات ب = 2D = 2Р/ π.

وإذا عوضنا بهذه التعبيرات في صيغة السعة، فيمكننا أن نحدد منها نسبة السعة الإجمالية إلى السعة بين الأطراف كدالة لنسبة الفجوة إلى محيط الأسطوانات β = d/b.

ومع ذلك، تبين أن هذه الصيغة مرهقة للغاية وغير مريحة للاستخدام.

نشير بالحرف α إلى نسبة الفجوة الفعالة، التي توفر، دون سعة الأسطح الجانبية، نفس سعة السعة بين الأطراف، مع مراعاة سعة الأسطح الجانبية، إلى السطح الهندسي. في الشكل. يوضح الشكل 2 الاعتماد المحسوب لـ α على β. ومن تشابه المعادلات التي تصف المجالين الكهربائي والمغناطيسي، يترتب على ذلك أن اعتماد نسبة الفجوة المغناطيسية الفعالة إلى النسبة الهندسية على نسبة الفجوة المغناطيسية الهندسية إلى المحيط يبدو متشابها.

من الرسم البياني في الشكل. 2 يترتب على ذلك أن عرض الفجوة الفعال يمكن أن يختلف بشكل كبير عن العرض الهندسي. في النطاق الحقيقي β من 0.01 إلى 0.1، يكون عرض الفجوة الفعال 1.26...2.66 مرة أقل من العرض الهندسي.

الجدول 1

لا فجوة

AL، μH مع وجود فجوة، مم

I2 L، A2 μH مع فجوة، مم

ل فعال,

س اف-

س أوكن

(ميكرويف = 50)

و مم2

مم2

إيماكس، أ

يوضح الجدول 1 قيم AL للحلقة

باستخدام الصيغة المقدمة سابقا، يمكن العثور على الحد الأقصى

النوى المغناطيسية مع أربع فجوات مختلفة

تيار عالي لا يشبع القلب.

الإطارات المحسوبة مع الأخذ في الاعتبار الفرق في الفعالية

ومع ذلك، هناك ظرف آخر

التخليص من واحد هندسي.

التأثير على اختيار الدائرة المغناطيسية - الاحتمال

ما سبق يسمح لنا أن نستنتج ذلك

لف العدد المطلوب من المنعطفات بالسلك عليه

العدد المطلوب من المنعطفات والفجوة ليست عمليا

القسم المقابل. المنطقة المطلوبة

تعتمد على النفاذية المغناطيسية الأولية للمادة

حلقة النافذة هي

مادة الدائرة المغناطيسية، وبالتالي يمكن استخدامها

الفريت مع أي نفاذية أكبر من 600

نافذة S = فحص NS/ تسجيل K

أي حلقة موجودة مع وجود فجوة في الجدول وفقا ل

القيمة AL فمن السهل حساب الحث أو

حيث Sprov هو المقطع العرضي للسلك، وkzap هو المعامل

العدد المطلوب من اللفات وحساب β = ∆/p، وفقًا لـ

ملء النافذة. يتم حساب Sprov وفقًا للنموذج -

حدد القيمة α = ∆eff /p من الرسم البياني (الشكل 2) و

لو Sprov = l/j، حيث j هي كثافة التيار المسموح بها. تي-

∆تأثير = αp. وفقًا للقيمة الموجودة لـ ∆eff و

القيمة الجديدة لـ kzap للنحاس هي 0.3، وللj


بالنسبة للحساب الأولي، تكون القيمة 2.5 أمبير/مم2.

باستبدال تعبيرات N وAL في صيغة حساب مساحة النافذة، نحصل على الصيغة التالية:

I2 L = (Swindow jkzap)2 μ0 Seff /∆eff

يمكن الحصول على تعبير مماثل من صيغة الحد الأقصى للتيار الذي يمكن تمريره عبر المحرِّض دون تشبع القلب:

I 2 L = B max2 S effl eff/(μ 0μ eff)

لا يوجد حساب لا لبس فيه لمعلمات تصميم المحث لمحثة وتيار معينين. ومع ذلك، فإن الأعمدة الثمانية الأخيرة من الجدول يمكن أن تساعد عند اختيار حلقة وتحديد بيانات اللف. 1. أنها تظهر القيم القصوى للمنتج I2 L للتشبع والتعبئة، محسوبة باستخدام الصيغ المذكورة أعلاه

بالنسبة لـ Bmax = 0.3 T، kzap = 0.3، j = 2.5 A/mm2 وأربع قيم فجوة.

سنوضح اختيار الحلقات وحساب معلمات تصميم الإختناقات باستخدام مثالين.

لنفترض أنك بحاجة إلى خنق بمحاثة 22 μH لتيار تشغيل قدره 1.2 أ. لذلك، قيمة I2 L = 1.22 x22 = 31.68. من بين الحلقات ذات القطر الأدنى، تكون الحلقة K10x6x4.5 هي الأولى تقريبًا عن طريق إدخال فجوة قدرها 0.25 مم فيها، لدينا الفرصة لتعبئة المحث باحتياطي تيار كبير (الجدول 1، العمود "نحن.") ولكن مع زيادة طفيفة في كثافة التيار بالنسبة إلى 2.5 أمبير/مم2 (العمود "zap").

دعونا نحدد معلمات الخانق بفجوة 0.25 مم. لذلك، سيكون معامل الحث وفقا للجدول 1 AL = 0.064، وهو عدد اللفات المطلوبة

∆تأثير =22/0.064 = 18.5

(مقرب إلى 19)، التيار المسموح به بالنسبة لـ I = 1.2 A عند j = 2.5 A/mm2، سلك ذو مقطع عرضي

Sprov = I/j = 1.2/2.5 = 0.48 مم2

مع عامل التعبئة kzap = 0.3، فمن الضروري

ستكون مساحة النافذة المتاحة Swindow = SPr N/kzap = =0.48x19/0.3 = 30.4 مم2. مساحة النافذة حسب الجدول 1

28.3 ملم2، وهو أقل قليلاً. من خلال زيادة كثافة التيار، من الضروري تقليل المقطع العرضي للسلك إلى

Sprov = Swindow kzap /N = 28.3x0.3/19 = 0.446 مم2

ستكون كثافة التيار j = l/ Sprov = 1.2/0.446 = 2.68 A/mm2، وهو أمر مقبول تمامًا. قطر السلك

سلك د = 2 Sprov / π= 2 0.446 / 3.14= 0.75 مم

لنفترض أن هناك حاجة إلى مغوٍ 88 μH لتيار 1.25 A. لذلك، I2 L = 137.5. يمكن لف المحث على حلقة K12x6x4.5 بنفس الفجوة، أثناء التشبع

لن تنهار الدائرة المغناطيسية، لكن الكثافة الحالية سوف تتجاوز القاعدة بشكل كبير. ولذلك، فمن الضروري الانتقال إلى حجم حلقة أكبر. كان لدى المؤلف حلقات K12x8x3 مصنوعة من الفريت M4000NM تحت تصرفه. من المستحيل لف المحرِّض المطلوب على حلقة واحدة، إما عن طريق إشباع القلب أو ملء النافذة. يمكنك وضع حلقتين معًا. في هذه الحالة، يتضاعف المقطع العرضي الفعال للدائرة المغناطيسية، والقيم المسموح بها لـ I2 L ستزيد قليلاً في التشبع وأقل قليلاً من مرتين في التعبئة. لذلك، يمكن لف المحث المطلوب بفجوة هندسية قدرها 0.25 مم بهامش تيار التشبع وبزيادة طفيفة في كثافة التيار.

لم يعد من الممكن استخدام المعلومات الجدولية فقط؛ بل يلزم إجراء حساب كامل. للحلقتين، محيط المقطع العرضي (مع وجود فجوة قدرها 0.25 ملم):

ع = د-د+4·ح = 12-8+4·3 = 16 ملم، β = ∆/p = 0.25/16 = 0.0156.

وفقا للجدول الزمني في الشكل. 2 نجد α = 0.73، ومن هنا الفجوة الفعالة

∆eff = ∆·α = 0.25·0.73 = 0.183 مم. وجدت قيمة

AL = μ 0 Seff / ∆eff = 1.257x10-3 x2x5.92/0.183 = =0.081.

العدد المطلوب من المنعطفات

ن = L/A L = 88/0.081 = 32.9

تقريب ما يصل إلى 33 دورة. الحد الأقصى الحالي من خلال مغو

lmax = 240 ∆eff /N = 240x0.183/33 = 1.33 أ.

الحد الأقصى للمقطع العرضي للسلك

Sprov = Swindow kzap /N = 50.3x0.3/33 = 0.457 مم2،

والذي يتوافق مع كثافة التيار 1.25/0.457 = 2.74 أمبير/مم2. المقطع العرضي Sprov = 0.457 مم 2 يتوافق مع القطر:

سلك d = 2 سلك S / π = 2 0.457 / 3.14 = 0.76 مم.

في بعض الأحيان يكون من الملائم إدخال فجوتين متطابقتين. في هذه الحالة، يجب تخفيض القيمة المجدولة AL لنصف الفجوة إلى النصف، ويجب مضاعفة القيمة المجدولة I2 L لنصف الفجوة.

تقنية إدخال الفجوة هي كما يلي. قبل اللف، قم بتقسيم حلقة صغيرة إلى قسمين، ثم قم ببردها بمبرد إبرة، ويفضل أن يكون ماسيًا. يتم لصق النصفين مع الغراء الايبوكسي مع حشو، وهو مناسب لاستخدام التلك. عند اللصق، يتم إدخال حشية مصنوعة من Getinax أو Textolite أو عدة طبقات من الورق في إحدى الفجوات أو في كليهما إلى جزء من العمق. يمكننا أن نفترض أن سمك ورقة واحدة لآلات التصوير وطابعات الليزر هو 0.1 ملم. للحفاظ على شكل الحلقة أثناء بلمرة الغراء، يجب أن توضع على قطعة من الزجاج العضوي، والتي يمكن بعد ذلك فصلها بسهولة عند ثني هذه القطعة. قبل اللف، يجب تقريب الحواف الحادة للحلقات بعناية بحجر صنفرة صغير.


بالنسبة للحلقة الكبيرة، يمكن أيضًا عمل الفجوة بمنشار بشفرة ماسية، ولكن يتم تحديد عرضها بوضوح من خلال سمك الشفرة. للحفاظ على قوة الحلقة، يجب لصق حشية عازلة صلبة في مثل هذه الفجوة.

لاختبار تيار التشبع للاختناقات بشكل تجريبي، قام المؤلف بعمل مرفق لراسم الذبذبات، الذي يظهر الرسم التخطيطي له في الشكل. 3.

الجهاز عبارة عن نسخة مبسطة من محول flyback.

تحتوي شريحة DD1 على مولد نبض ذو قطبية موجبة مع مدة قابلة للتعديل خلال 10...300 ميكروثانية مع فترة تكرار تبلغ حوالي 10 مللي ثانية. يتم تغذية النبضات من خرجها إلى بوابة ترانزستور تأثير المجال قوي ولكن منخفض الجهد وغير مكلف نسبيًا VT2. يفتح الترانزستور ويبدأ تيار متزايد خطيًا بالتدفق عبر المحث L1 الذي يتم اختباره. عند انتهاء النبضة، يتم نقل الطاقة المتراكمة عبر الدايود VD2 إلى الحمل، الذي يخدمه ثنائيات الزينر VD3 وVD4. يتم توفير الجهد من المقاوم R7، المتناسب مع التيار عبر الملف L1، إلى راسم الذبذبات. لمزامنة راسم الذبذبات، من الأفضل استخدام الإشارة من الإخراج DD1.4. إذا تجاوز التيار 6A، فسيتم فتح الترانزستور VT1 ويقطع تكوين النبض. طالما لم يدخل قلب الملف في حالة التشبع، فإن اعتماد التيار على الوقت المحدد، كما هو موضح أعلاه، يكون خطيًا. مع زيادة تدريجية في مدة التواجد

النبضات واقتراب التيار الأقصى من خلال المحث إلى تيار التشبع ، يظهر بوضوح انحراف حاد في الاعتماد عن الخطي على شاشة راسم الذبذبات. يجب أن يسمح مصدر 20 فولت بتيار خرج لا يقل عن 1 أمبير. لتبسيط استخدام جهاز فك التشفير، يمكنك تشغيل دائرة +6 فولت من دائرة +20 فولت من خلال مثبت الدائرة الدقيقة KR145EN5B(G) أو KR1157EN6 مع أي لاحقات (7806 أو 78L06). أكدت الاختبارات التجريبية للملفات المصنعة دقة حساب العدد المطلوب من اللفات وتيار التشبع بحدود ±10%، وهو ما يمكن اعتباره نتيجة جيدة، مع الأخذ في الاعتبار الأخطاء في تحديد عرض الفجوة والعديد من الافتراضات في الاشتقاق الصيغ.

الأدب:

1. I. N. Sidorov، A. A. Khristinin، S. V. Skornyakov. دوائر ونوى مغناطيسية صغيرة الحجم. دليل.- م: الإذاعة والاتصال، 1989، ص. .384،

2. أ. ميرونوف. المواد المغناطيسية والدوائر المغناطيسية لتبديل مصادر الطاقة.- الإذاعة، 2000، العدد 6، ص. 53، 54.

3. النوى المغناطيسية الفريتية لسلسلة RM من EPCOS. -

الإذاعة، 2001، العدد 3، ص. 49-51، رقم 10، ص. 48-50.

4. أ. كوزنتسوف. المحولات والاختناقات لتبديل إمدادات الطاقة.- الدوائر، 2000، رقم 1، ص. 30-33، رقم 2، ص. 48، 49، 2001، رقم 1، ص. 32-34.

5. إس بيريوكوف. جهاز قياس RCL الرقمي. - الإذاعة، 1996، العدد 3، ص. 38-41، رقم 7، ص. 62، 1997، رقم 7، ص. 32، 1998، رقم 5، ص. 63، 2001، رقم 5، ص. 44.

6. جي جي جينكين. دليل هندسة الراديو. إد.الرابع، إعادة

نردي. - م: جوسينرغويزدات، 1948، ص. 816.

سيرجي بيريوكوف، [البريد الإلكتروني محمي]

الإختناقات محلية الصنع تعتمد على مقاومات MLT ونوى من الفريت مقاس 2.8 مم. إن صنع الاختناق عن طريق لف موصل على مقاوم MLT أمر غير مكلف و بطريقة بسيطةالحصول على مكون إلكتروني صغير الحجم، والذي يمكن العثور عليه غالبًا في دوائر أجهزة إرسال الراديو وأجهزة استقبال الراديو وأجهزة الإرسال والاستقبال وأجهزة التلفزيون وغيرها من المعدات الإلكترونية.

أرز. 1. الإختناقات محلية الصنع على أساس مقاومات MLT.

أدناه سوف نقدم نموذج آلة حاسبة بسيطة لحساب الحث وعدد لفات الأسلاك للاختناقات التي يتم إجراؤها عن طريق لف المقاومات MLT-0.125، MLT-0.25، MLT-1، MLT-2، وبالتالي نحصل على خنق بدون الأساسية، مع إطار مناسب بمثابة السكن للمقاوم عالية المقاومة.

صيغة للحساب

في معظم الحالات، محاثة مغو دقيقة جدا ليست كذلك عامل حاسم، لذلك يمكن لف محث عديم النواة على جسم المقاوم MLT. من أجل الحساب الكمية المطلوبةالمنعطفات، يمكنك استخدام الصيغة:

ن=32*SQR(لتر/د)

  • N هو العدد المطلوب من المنعطفات،
  • L هو الحث المطلوب للمحث في μH،
  • د - قطر الإطار (مم). في هذه الحالةإطار المقاوم) مم.

لإجراء الحسابات، يمكنك استخدام الآلة الحاسبة الخاصة بنا على الإنترنت:

نوع المقاوم ضروري
الحث
خنق
عدد المنعطفات
لللف
حساب
MLT-0.125 (د = 1.7 مم) (ميكروهرتز)
MLT-0.25 (د = 2 مم) (ميكروهرتز)
MLT-0.5 (د = 3 مم) (ميكروهرتز)
MLT-1 (د = 5.5 ملم) (ميكروهرتز)
MLT-2 (د = 7.2 ملم) (ميكروهرتز)

صنع دواسة الوقود

لعمل خنق، تحتاج إلى اختيار إطار مناسب - في حالتنا، يكون هذا مقاومًا بقوة معينة، وبالتالي الأبعاد. فيما يلي صور للمقاومات المحلية والأجنبية مع تحديد قوتها.



أرز. 2. مقاومات MLT ومقاومات القوى الأجنبية.


أرز. 3. مثال على لف الاختناق على المقاوم MLT-0.5.

المقاومات ذات المقاومة العالية مناسبة لملف المحث، على سبيل المثال: 100 كيلو أوم، 200 كيلو أوم، إلخ. من المهم أن تكون مقاومة المقاوم كبيرة، وإلا فإن عامل جودة مغو محلي الصنع قد يكون سيئا.

يظهر مثال على اللف في طبقات موحدة في الشكل 3.

لللف، يمكنك استخدام سلك مطلي بالمينا رفيع (PETV) أو سلك معزول بالحرير (PELSHO) بقطر 0.1-0.2 مم، ومن المهم أن تتناسب جميع اللفات الملفوفة بهذا السلك مع إطار المقاوم الخاص بنا.

بعد اللف، يتم لحام كل طرف من طرفي السلك بأطراف المقاوم، ويمكن تقطير القليل من الغراء على الملف الموجود في الأعلى حتى لا تنتشر المنعطفات لاحقًا.

الإختناقات مع نوى الفريت 2.8 ملم

كما يمكن عمل خنق مصغر عن طريق لف سلك على نواة فريت صغيرة الحجم 400N، 600N بقطر 2.8 ملم وطول حوالي 12...14 ملم. نموذج حساب الاختناق على قلب 2.8 مم موضح أدناه.


أرز. 4. الإختناقات محلية الصنع على قلوب الفريت بقطر 2.8 ملم.

6

محددات تشبع النوى الفريتية أو كيفية عمل خنق لتحويل مصدر الطاقة

من الصعب تحديد ما إذا كان اللب سيدخل في حالة التشبع (وينكسر التشغيل العاديمصدر الطاقة) أم لا. محرر منذ فترة طويلة في مجلة الراديو ومؤلف العديد من المقالات حول موضوع محولات النبض سيرجي ألكسيفيتش بيريوكوفكتب المقال "خنق لتبديل مصادر الطاقة على حلقات الفريت". يحتوي على دائرة عملية تسمح لك برؤية وقياس تيار التشبع على شاشة راسم الذبذبات.


تحتوي المقالة على الكثير من الصيغ والجداول، لكنني سأحاول شرح كل شيء بشكل غير علمي باستخدام أصابعي.

من أجل إحداث اختناق، تحتاج إلى حساب أو أخذ الحث المطلوب من ورقة البيانات. نحن نأخذ اللب الذي سنلف عليه الملف ونلف عشرات المنعطفات بسلك مناسب، على سبيل المثال، 0.3 مم. نقيس الحث، ثم نحسب عدد اللفات اللازمة للمحرِّض المستقبلي. للقيام بذلك، تذكر أن الحث يتناسب طرديا مع مربع عدد اللفات. إذا تم جرح 30 دورة وكان الحث 20 μH، فمن أجل الحصول على 180 μH، تحتاج إلى لف 90 دورة.

الآن دعونا نتذكر ما هي دورات الأمبير. هذا هو نتاج عدد اللفات والتيار المتدفق. سيتم ممغنطة القلب بالتساوي بمقدار 200 دورة عند تيار 1 أمبير أو دورة واحدة عند تيار 200 أمبير، أو 50 دورة عند تيار 4 أمبير. وهذا يعني أنه إذا اكتشفنا عند أي تيار سيكون القلب مشبعًا من خلال ملف الاختبار المكون من 30 دورة، يمكننا بسهولة معرفة التيار الذي سيتحمله خنقنا باستخدام ملف عمل مكون من 90 دورة.

عليك فقط أن تتذكر أنه من الأفضل جعل الحث أكبر قليلاً من الموصى به وأنه مع انخفاض عدد اللفات، ينخفض ​​الحث بشكل أسرع بكثير من زيادة التيار المسموح به. بالإضافة إلى ذلك، لتقليل الخسائر، يجب استخدام سلك سميك.
من الممكن أن هذا اللب قد لا يكون مناسبًا، فإذا كانت هذه حلقات، فيمكنك إضافة حلقتين أو ثلاث حلقات أو أخذ حجم قياسي مختلف أو حتى توصيل اثنين من الاختناقات على التوالي.

مخطط


لقد قمت بتجميع العداد على لوحة صغيرة، الأجزاء عادية جدًا، حيث تكون مريحة، أقوم بتثبيت SMD وأنصحك. ترانزستور التأثير الميداني - أي مع الموصلية المطلوبةلتيار 20 أمبير وما فوق، مع مقاومة قناة منخفضة في الحالة المفتوحة، يمكن استخدام الجهد المنخفض. لقد قمت بتثبيت IFRP150. مثبت 6 فولت على شريحة 78L06. إذا لم يكن هناك، يمكنك تثبيت 78L05 وإضافة 1-2 الثنائيات من نوع KD522 في كسر الأنود السلك المشترك 78L05 إلى المثبت. لقد قمت بتثبيت المكثفات C3C4 عند 2200 فائق التوهج عند 35 فولت. تصنيفات الأجزاء ليست حرجة. أثناء عملية الاختبار، أدركت أن هناك حاجة إلى تعديل طفيف للدائرة. بدلاً من VD3 VD4، قمت بتثبيت صمام ثنائي زينر D816V واحد. لزيادة النبض الحالي إلى 12 A، يجب وضع المقاوم بقيمة مشابهة لـ R5 بين القاعدة والباعث VT1. تسمح هذه التغييرات الصغيرة باختبار المحاثات الجاهزة التي يبلغ إنتاجها عدة ملي هنري. لقد خفضت قيمة R4 ثلاث مرات، مما جعل الشعاع الموجود على الشاشة أكثر سطوعًا. تتم إزالة الإشارة إلى مدخلات مزامنة راسم الذبذبات من الطرف 11 من الدائرة الدقيقة من خلال المقاوم 1 كيلو أوم.

يثبت

بدلاً من L1، قم بتوصيل المقاوم بحوالي 1 كيلو أوم وتحقق شكل مستطيلتحقق النبضات عند الطرف 11 من الدائرة الدقيقة، عند الصرف، من تعديل التغيير في دورة العمل من R3. إذا كانت الأجزاء في حالة عمل جيدة، فلا يلزم إجراء أي تعديل. إذا لزم الأمر، يمكنك تغيير التردد ونطاق الضبط حسب ذوقك باستخدام السعة C2 والمقاومات R3R4.

العمل مع الجهاز

اضبط R3 على الحد الأدنى لمدة النبضة، وقم بزيادتها تدريجيًا، واحصل على صورة على شاشة راسم الذبذبات. أولاً، يمكنك تمكين المسح المستمر والمزامنة الداخلية، مما يؤدي إلى الحصول على صورة غير مستقرة. بعد ذلك، بعد تحديد الحساسية وتردد المسح، قم بتشغيل المسح الاحتياطي والمزامنة الخارجية، ستبدو الصورة مثل القفازات.


على راسم الذبذبات S1-94 بحساسية 0.1 فولت/div، تتوافق خلية واحدة مع تيار ملف قدره 1 A. من خلال زيادة مدة النبضة، سنحقق انقطاعًا في شكل النبضة لأعلى، وقراءة عدد الخلايا الموجودة على طول المحور Y من الأسفل إلى الاستراحة وتحديد التيار. سيكون هذا هو تيار التشبع.


هناك خيارات ممكنة - لن يكون هناك كسر، ولكن سيكون هناك مثلث لا ينمو عند تشغيل منظم R3. وهذا يعني عدم وجود تشبع، ويجب زيادة عدد لفات الملف. أو الشكل ليس مثلثًا ولكنه ناعم - رائع المقاومة النشطةلفائف.
إذا كنت تختبر محولاً، كن حذرًا، فقد يكون هناك جهد كبير على اللفات غير المتصلة! وأنا أمنع بشكل قاطع فحص محولات الخط التلفزيوني أو محولات الطاقة لمصادر طاقة الكمبيوتر بهذه الطريقة! إذا كان للملف محاثة تبلغ عدة ميلي هنري، فإنه يتراكم طاقة كبيرة، والتي يمتصها صمام ثنائي زينر قوي (وهذا هو ما تحتاجه)، ويصبح ساخنًا جدًا (شممت ذلك)، لذا يجب أن تكون قياسات هذه الملفات قصيرة (أقوم بإعداد راسم الذبذبات ببطء بنبضة صغيرة، ثم أدير المحور R3 واكتشف تيار الكسر).

ثنائي الفينيل متعدد الكلور

أبعاد اللوحة (80 × 60 مم) والأجزاء ليست حرجة إذا رغبت في ذلك، يمكنك إضافة مفتاح، من خلال تغيير C2، سيوسع نطاق التشغيل، ومفتاح الطاقة (أنا ببساطة أقوم بتقليل مدة النبض إلى الحد الأدنى؛ )، ضع VD3 على المشتت الحراري، وأضف خيارات أخرى. تظهر الوصلات باللون الأزرق (الوصلة الحمراء من الصمام الثنائي VD3). VT1 - KT3102.

المجموع

بالنسبة لأولئك الذين يعملون مع تبديل مصادر الطاقة، سيكون هذا الجهاز مفيدا. عادةً ما يصنع أحد هواة الراديو أجهزة فردية من مجموعات من الأجزاء التي يمكنه العثور عليها. أنا لا أتفق مع أولئك الذين يكتبون أنه بالنسبة لـ LM2576 يمكن لف المحث على مسمار. يمكن أن تعمل وسوف تعمل (بسبب المحددات والصمامات الموجودة على الشريحة)، ولكن لن يكون من الممكن الحصول على كفاءة جيدة واستقرار جيد. الجهاز بالطبع ليس ضروريًا، لكنه رخيص وبسيط ومحمول، لذا من المفيد اقتناؤه.

ملفات

المقال الأصلي بقلم بيريوكوف واللوحة بتنسيق LAY

لمنع التدفق الحالي ل الخارجتُستخدم ملفات الفريت في كابل التردد اللاسلكي المضفر الذي يغذي الهوائي. يمكن القيام بها على حلقة كبيرة:

أو قم بربط العديد من الحلقات الصغيرة على طول معين من الكابل عند نقطة تغذية الهوائي:


على أي حال، هناك قاعدة واحدة: يجب أن يكون محاثة مثل هذا الاختناق على النحو الذي يتم إنشاؤه مفاعلة لا تقل عن 1 كيلو أوم أدنى تردد، والذي سينبعث بواسطة هوائي مدعوم بهذا الكابل.

ولكن هنا أيضًا، ليس كل شيء بهذه البساطة. لا تتعامل جميع ماركات الفريت بشكل جيد مع هذه المهمة. أستخدم حلقات HM حتى 4 ميجا هرتز (وهي أرخص) وحلقات LV أعلى من 4 ميجا هرتز. في المزيد الحالات الصعبة(مع طاقة إدخال كبيرة، يكون هناك تفاعل كبير أو عدم تناسق عند نقطة الطاقة) أوصي بشدة باستخدام حلقات FB-31 أو Micrometals (في اللغة الشائعة Amidon) من النوع T80-2 (أحمر) أو استخدام T80-6 ( أصفر، أعلى من 14 ميجاهرتز) له ما يبرره، في المزيد من الكمية. هذا مخصص للكابلات 8D-FB وRG-213 والأنواع الأخرى RK-50-7.

كيفية اختيار الحث الصحيح موضح أدناه:

مطلوب

الحث,

μH

1.8 88.5
3.5 45.5
7 22.7
10 15.7
14 11.4
18 8.8
21 7.6
24 6.4
28 5.7

وينطبق هذا على الغالبية العظمى من الحالات عندما يتم تغذية الهوائيات عند العقدة العكسية الحالية مباشرة بواسطة الكبل وتكون ممانعاتها الموجية متطابقة تقريبًا. وفي حالة تغذية الهزازات نصف الموجة “من النهاية” يجب زيادة هذه القيم عدة مرات. وكن مستعدًا لاحتمال خسارة المعركة ضد AEF (تأثير تغذية الهوائي) إذا كان النهج خاطئًا.

1. خذ قطعة من أي سلك

2. قم بربط العديد من الحلقات على قطعة السلك هذه بحيث يتم تحقيق الحث المطلوب (أو لف حلقة كبيرة حتى يتم تحقيق الحث المطلوب - يجب إجراء هذا العدد من لفات الكابل لاحقًا)

3. يتم ضغط جميع الحلقات في أنبوب قابل للانكماش بالحرارة

4. ضع المنشور على الكابل عند نقطة الطاقة

على سبيل المثال، هذا ما يبدو عليه عمود نطاق 80 مترًا من حلقات M2000NM 20x12x6:


هذه هي الحد الأدنى من المتطلبات التي ينبغي الالتزام بها.

العمود الموجود في الصورة أعلاه ليس مناسبًا تمامًا. من المنطقي تقسيمها إلى عدة أجزاء. هذا لا يهم، ولا الفجوة بينهما داخلالحلقات وعزل الكابلات الخارجية.

إذا كانت المشكلة تكمن في وجود الفريت، فيمكنك ببساطة لف الكابل في ملف منعطف إلى آخر (مهم) عند نقطة تغذية الهوائي. في هذه الحالة، حساب الحث بسيط جدا.

فيما يلي مثال لحساب ملف الكابل في MMANA لنطاق 20 مترًا:

ومن هذه المعطيات يتضح أيضاً أن:

1. لا يوفر الاختناق المصنوع من كبل على إطار عازل "التداخل" المناسب لأكثر من 1.5 أوكتاف، لذلك، في أجهزة ثلاثي التردد HF، استخدم هذه الطريقة فقط مع الحساب والتنفيذ الواضحين. تم وصف العيوب الأخرى لهذه الطريقة أعلاه.

2. يعد لف الكابل (عدة لفات) على حلقات كبيرة هو الأكثر فعالية ("المنظار أفضل"، ولكن هذه الطريقة ليست مخصصة للكابلات السميكة (في المثال أعلاه نتحدث عن RG-58). ومن حيث التكلفة، أعتقد أنها الأغلى. يجب أن تتم عملية اللف بطريقة مناسبة (يجب أن يكون مدخل ومخرج الخانق معزولين قدر الإمكان، مع الحد الأدنى من الاقتران السعوي).

3. يجب أن يكون هناك العدد المطلوب من الحلقات المعلقة على الكابل. انتبه إلى الخطوط السوداء الأفقية على الرسوم البيانية - فهي تظهر غلبة المقاومة المقاومة على المقاومة التفاعلية. لذلك، إذا لم تكن هذه Rs كافية (هناك عدد قليل من الحلقات، أو على العكس من ذلك، أكثر مما هو مطلوب لطول كابل معين)، فسيؤدي ذلك إلى تسخين الحلقات.

4. يجب أن تكون الخواتم مصنوعة من مواد ذات جودة. HF أمر لا بد منه.

  • #1

    في رأيي، فإن طريقة استخدام الحلقات الصغيرة فوق جديلة الكابل هي الطريقة الأمثل لهوائيات التردد العالي متعددة النطاقات. مع الأخذ بعين الاعتبار مدخلات الطاقة بالطبع.. في الترددات المنخفضة يمكنك استخدام حلقات أبسط، كما هو مكتوب في البداية. علاوة على ذلك، سيكون أرخص بكثير.

  • #2

    ماذا لو كنت تستخدم بالون على منظار الفريت ذو اللفات المنفصلة؟ يبدو أنه يجب أن يمنع تمامًا تدفق تيارات الوضع المشترك على الجديلة الخارجية للكابل ولن يكون هناك AEF على الإطلاق.

  • #3

    العزلة الجلفانية في حد ذاتها لا توفر العزلة الكاملة. نحتاج أيضًا إلى حلول لاستبعاد AEF.
    عند قياس محاثة الأعمدة المصنوعة من حلقات الفريت، استخدمت جهاز AA-330. على ترددات مختلفةمعاني مختلفة

  • #4

    ما التردد الذي يجب ضبطه على الجهاز لكي تكون القياسات صحيحة؟

  • #5

    ما هي حلقات العلامة التجارية NN المحددة التي تستخدمها؟

  • #6

    الجواب على هذا السؤال موجود في المقال أعلاه.

  • #7

    أولئك. توجد نفس الأحجام القياسية للفريت من علامتي NN وNM... هل فهمت ذلك بشكل صحيح؟

  • #8
  • #9

    وهذا يعني أنه إذا كان الهوائي متعدد النطاقات، على سبيل المثال مقلوب - v لنطاقات 80 -40 -20 متر، مدعوم بكابل واحد، فمن الضروري استخدام نوعين من حلقات LV وLM على كابل واحد. هل فهمت بشكل صحيح؟

  • #10

    لا أعرف. ما هو نوع الهوائي "المقلوب - v" ، ولكن يجب تثبيت الخانق بطريقة توفر قطعًا في نطاق التردد المنخفض جدًا - لقد كتبت عن هذا. لذلك، فقط قم بخنق فرقة 80 مترًا وقم بالبث.

  • #11

    كل شيء في عبارتك: "... ولكن حتى هنا، ليس كل شيء بهذه البساطة. لا تتعامل جميع ماركات الفريت مع هذه المهمة بشكل جيد على قدم المساواة. أستخدم حلقات NM حتى 4 ميجا هرتز وحلقات LV أعلى من 4 ميجا هرتز." أنا، كشخص عديم الخبرة (هوائي)...اقترحت أنه إذا كان الكابل يغذي هوائي متعدد النطاقات (نطاقات أقل من 4 ميجاهرتز.. وأيضًا فوق 4 ميجاهرتز) فيجب أن يحتوي الخانق على نوعين من الحلقات.. كلاهما LV و NM، إذا اتبعت البيان الوارد في الاقتباس! وأنا لا أعرف حتى هوائي INV Vee...، لذا سأفعله...، لأول مرة في حياتي...)

  • #12
  • #13

    مرحبًا.
    أخبرني عن محاثة خنق الإغلاق لهوائي متعدد النطاقات. 40-10 متر؟

  • #14

    حلقات NM لا تعمل في أي مكان على الإطلاق. لقد راجعت ذلك شخصيا. فقط ن.
    إذن ما هو المؤلف الذي يقوده الأنف؟؟؟ انظر M2000NM 20x12x6 :)

  • #15

    هذا صحيح - لقد صادفت بعض NMs ولم أفهم ما حدث على الإطلاق - لقد تصرفوا بشكل مناسب حتى 800 كيلو هرتز فقط. لكني اعتبرتها صدفة، لأن... تصرف الباقون بشكل مختلف. هل لديكم الكثير من هذه الحالات وكيف قمتم بالقياسات؟

    فلادي، تم تمييز النص بشكل خاص بالخط العريض، ثم انظر إلى الجدول - الجواب موجود. لمسافة 40 مترًا، يكون هذا حوالي 23 ميكروساعة.

  • #16

    ديمتري، مرحبًا، بأي تردد تقيس محاثة المحرِّض؟ أفهم أنه عند التردد 7 ميجا هرتز، يجب أن يكون الحث 22.7 ميكروجرام، هل هذا صحيح؟

  • #17

    كل نطاق له خاصته. أجبت على السؤال أعلاه حول 7 ميغاهيرتز - كل شيء صحيح.

  • #18

    شكرًا، كما أرى، فأنا أعمل على مزالج ZCAT 2035
    اتضح، لكنني أقوم بدورة واحدة من الكابل على كل مزلاج، والكابل هو RG-316، ولن تزيد الطاقة عن 500 واط، وهناك 7 مزلاج بوزن 40 ميكروغرام، وأقيس MFJ-259، لكن الحث يظهر عند تردد 2 ميجا هرتز

  • #19

    حسنًا، من الممكن تحديد الحث لنطاق معين من الرسوم البيانية (أو تقريبية تقريبًا). حسنا، أو قياس على الفور في 7 ميغاهيرتز.

  • #20

    R7MU (السبت 02 مايو 2015 15:02)

    مرحبًا ديمتري، كيف يمكنك قياس محاثة اختناقاتك؟

  • #21

    لدي عداد LC))

  • #22

    خنق الإغلاق - لكابل التخفيض لهوائيات التردد العالي - الحث - هنا بيانات القياس - للتصنيع

    لقد قمت بإجراء قياسات تجريبية - باستخدام جهاز جسر دقيق، أخذت طولًا معينًا من الكابل للقياسات، بقطر تجديل 10 مم، في حالتي RK - 75 (أي قطعة كانت متوفرة)، من حيث المبدأ، سيحدث نفس الشيء مع RK - 50.

    الطول= 2.8 متر

    عدد الأدوار = 6 دورات.

    قطر المنعطفات (متوسط ​​-14 -15 سم)

    حصلت على محاثة = 6 μH فقط للملف بأكمله. من 6 لفات من الكابل

    أضع حلقة من الفريت مقاس 20 × 12 × 6 مم على الجديلة. (قمت بقياس النفاذية 2500) - حصلت على زيادة على الفور - 1.5 μH

    قمت بتجميع 3 حلقات معًا وحصلت على زيادة قدرها 4.5 μH.

    الاستنتاجات: دورة واحدة للكابل تعطي محاثة تبلغ 1 μH فقط.

    حلقة واحدة - مصنوعة من الفريت، موضوعة على الكابل، تعطي محاثة تبلغ 1.5 μH، أي 1.5 مرة أفضل من الدوران من الكابل. على ما يبدو - نفاذية الحلقات - عليك أن تأخذ أكثر من 2000 إلى 3000. وكلما زاد عدد الحلقات.

    أنبوب واحد - من كابل الشاشة - يتم وضعه على الكابل (إذا كان مناسبًا) يعادل محاثة تبلغ حوالي 1.5 ميكرومتر أو حلقة واحدة. (ولديه نفاذية 460 -.500) مقاسة.

    سأضيف قياسات هنا، على نفس مزلاج الفريت - مثل أنابيب الشاشة - والنتيجة هي نفسها، محاثة الهوائي المتصلة بكابل التخفيض = 1.5 μH لمزلاج واحد. يبدو أنها مصنوعة من نفس المادة. و (نفاذيته حوالي 500)

    لذا استخلص استنتاجات حول مقدار ما يجب عليك فعله وقم بوضعه على الكابل للحصول على النتيجة.
    10 أنابيب من الشاشة، موضوعة على كابل بجوار (أسفل الكابل) مع محول مطابق، ستعطي 15 μH من الحث.

    أو تحويلها إلى حلقات حسب الحسابات أعلاه. 30 حلقة = لـ 3.5 ميجا هرتز = 45 درجة مئوية

  • #25

    بعد الاختناق بالحلقات، هل يستحق عمل خنق آخر مكون من 5، 9 دورات على المخروط من جهاز التلفزيون؟ عندي 50 حلقة.

  • #26

    لا يستحق كل هذا العناء وهذا يكفي

  • #27

    فلاد، أنت لا تعرف حتى مدى نفاذية حلقات أندريه والمادة المستخدمة فيها، أو حتى نطاقها، لكنك تقدم النصائح!

    أندريه، أنت لم تقدم أي بيانات أولية للإجابة على السؤال على الإطلاق. عدد الحلقات لا يقول شيئًا على الإطلاق.

  • #28

    إذا تم استخدام خانق إيقاف مصمم بقدرة 80 كيلووات في دلتا نطاق 40 مترًا، فهل سيؤدي هذا الخانق دوره؟

  • #29

    حسنًا، بقدر المعلومات التي قدموها، هذا هو الجواب: في معظم الحالات سيكون كذلك.