Ток и индукция насыщения кольца ПОС КЛЛ.

[zepete]

Измерить ток насыщения одного кольца при помощи подачи на небо импульсов напряжения практически невозможно, ибо у них очень маленькая индуктивность, которая вызовет нарастание тока со скоростью 100 мА/мкС при подаче 10 В, что требует реализации электронного ключа со временем запирания менее 100нС.

Поэтому я замерял ток насыщения 10 витков намотанных сразу на 5 колец, что увеличило индуктивность и уменьшило скорость нарастания тока в 5 раз.
Методика измерения описана здесь (http://www.radioradar.net/radiofan/measuring_technics/definition_current_saturation_coils_inductance.html), только я использовал другую схему: вместо генератора на инверторе К561ЛН2, использовал микросхему ШИМ TL494. Эти способы хуже, чем использование микроконтроллера, ибо не дают стабильные длительности импульса длиной в 1мкС с частотой следования в 1кГц, но зато легче и дешевле реализуется.

Способ измерения в одном предложении: на обмотку подается импульс напряжения 10-60В и смотрится осцилограмма на включенном последовательно с обмоткой шунте - загиб вверх означает насыщение.

Осцилограмма на шунте 1 Ом, при 5 витках на 5 кольцах.

Насыщение происходит при 300 мА (300 мВ/1 Ом).

Осцилограмма на шунте 1 Ом, при 10 витках на 5 кольцах.

Насыщение происходит при 100 мА.

Эти результаты очень плохие, ибо у обычного феррита результаты бывают лучше.
Для сравнения: ферритовое кольцо 10х5.9х4.6 M1000HM с пятью витками.

Как видно насыщение происходит при почти 1А, что в 3 раза лучше результата для колец от КЛЛ, ибо индукция насыщения не зависит от площади сечения сердечника.

На основе этих опытов, попробую оценить индукцию насыщения колец.

B = 1000 * m0 * me * I * N / le (мТ),
 где m0 -  абсолютная магнитная проницаемость вакуума, 1.257x10-3 мкГн/мм;
       me - относительная магнитная проницаемость сердечника, 3000, смотри предыдущий пост;
       I - ток через обмотку, 0.1А;
       N - количество витков в обмотке, 10;
       le - длина средней магнитной линии сердечника, 25 мм (le=pi*(D-d)/2).
B=1000 * 1.257 * 0.001 * 3000 *0.1 * 10 /25 =1.257*3000/25=150мТл.
Это значение в 2 раза меньше значения для 3000НM (350мТл).

Выводы.
1. Материал колец - не феррит, а неизвестный материал магнитной проницаемостью феррита (3000), но очень низким значением насыщения индукции магнитного поля.
2. При высоком значении сопротивлений резисторов в базовых цепях, этот трансформатор ПОС может входить в режим насыщения.

Comments

[assembler2000.livejournal.com]

Ламерские вопросы

1. Почему замеры тока насыщения нужно производить именно короткими, быстрыми импульсами? Почему нельзя например подать на дроссель из феррита ток со вторичной обмотки трансформатора (регулируя напряжение на первичной) и посмотреть в какой момент он резко начнет расти. Все схемы которые находил в сети работают именно в импульсном режиме с полевиками на выходе.
2. Если при замере (пользуясь методикой подачи импульсов) мы определили ток насыщения, то какой ток нужно потом брать для расчетов I p-p (максимальный по синусоиде) или I rms(среднеквадратичный)?

[zepete.livejournal.com]

1. ЛАТером сложнее определить когда насыщение наступило: ток не резко начинает расти, а только быстрее. На осциллограммах это хорошо видно.

2. Максимальный по синусоиде.