Я последовательно с дросселем КЛЛ подключил дополнительное кольцо ПОС КЛЛ или обычное ферритовое кольцо для сравнения (в первичной обмотке 5 витков, а во вторичной 3), нагрузив его резистором и получил осциллограммы.
1. Ферритовое кольцо 39.5x24.6x11.2.
| сопротивление включенное во вторичную обмотку | 1.3 | 2.7 | 5.1 | 9.1 | 18 | 36 | 75 | open |
| осциллограмма |  |  |  |  |  |  |  |  |
| амплитуда напряжения на вторичной обмотке, мВ | 568 | 1030 | 1480 | 1880 | 2280 | 2480 | 2700 | 2800 |
| амплитуда тока на вторичной обмотке, мА | 436 | 381 | 290 | 206 | 127 | 69 | 36 | 0 |
| сдвиг фазы между током на первичной обмотке и напряжением на вторичной или форма кривой | в целом повторяет ток первичной обмотки, есть небольшой сдвиг фазы (~20 град.) | в целом повторяет ток первичной обмотки, есть небольшой сдвиг фазы (~20 град.) | заметно влияние активного сопротивления: добавилась составляющая повторяющая ток первичной обмотки | заметно влияние активного сопротивления: добавилась составляющая повторяющая ток первичной обмотки | повторяет di/dt первичной обмотки | повторяет di/dt первичной обмотки | повторяет di/dt первичной обмотки | повторяет di/dt первичной обмотки |
| ток насыщения кольца | не насыщается | не насыщается | не насыщается | не насыщается | не насыщается | не насыщается | не насыщается | не насыщается |
2. Ферритовое кольцо 20x12x6
| сопротивление включенное во вторичную обмотку | 1.3 | 2.7 | 5.1 | 9.1 | 18 | 36 | 75 | open |
| осциллограмма |  |  |  |  |  |  |  |  |
| амплитуда напряжения на вторичной обмотке, мВ | 372 | 528 | 660 | 736 | 780 | 800 | 850 | 880 |
| амплитуда тока на вторичной обмотке, мА | 286 | 195 | 129 | 81 | 43 | 22 | 11 | 0 |
| сдвиг фазы между током на первичной обмотке и напряжением на вторичной или форма кривой | заметно влияние активного сопротивления: добавилась составляющая повторяющая ток первичной обмотки | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом | повторяет di/dt первичной обмотки | повторяет di/dt первичной обмотки | повторяет di/dt первичной обмотки | повторяет di/dt первичной обмотки | повторяет di/dt первичной обмотки |
| ток насыщения кольца | не насыщается | не насыщается | не насыщается | не насыщается | не насыщается | не насыщается | не насыщается | не насыщается |
3. Ферритовое кольцо 10x6x4.6
| сопротивление включенное во вторичную обмотку | 1.3 | 2.7 | 5.1 | 9.1 | 18 | 36 | 75 | open |
| осциллограмма |  |  |  |  |  |  |  |  |
| амплитуда напряжения на вторичной обмотке, мВ | 280 | 336 | 380 | 380 | 374 | 374 | 444 | 448 |
| амплитуда тока на вторичной обмотке, мА | 215 | 124 | 75 | 42 | 20.7 | 10 | 6 | 0 |
| сдвиг фазы между током на первичной обмотке и напряжением на вторичной или форма кривой | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом | повторяет di/dt первичной обмотки | повторяет di/dt первичной обмотки | повторяет di/dt первичной обмотки | повторяет di/dt первичной обмотки | повторяет di/dt первичной обмотки | повторяет di/dt первичной обмотки |
| ток насыщения кольца | не насыщается | не насыщается | не насыщается | не насыщается | не насыщается | не насыщается | не насыщается | не насыщается |
4. Кольцо от малогабаритной лампы мощностью 15Вт, 6.1x2.6x3.4, зеленый цвет.
| сопротивление включенное во вторичную обмотку | 1.3 | 2.7 | 5.1 | 9.1 | 18 | 36 | 75 | open |
| осциллограмма |  |  |  |  |  |  |  |  |
| амплитуда напряжения на вторичной обмотке, мВ | 524 | 960 | 1260 | 1640 | 2020 | 2360 | 2760 | 3600 |
| амплитуда тока на вторичной обмотке, мА | 403 | 356 | 247 | 180 | 112 | 66 | 37 | 0 |
| сдвиг фазы между током на первичной обмотке и напряжением на вторичной или форма кривой | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода |
| ток насыщения кольца | нет | 280 | 250 | 180 | 150 | 120 | 100 | 80 |
5. Кольцо от лампы 10.1x6x4.3.
| сопротивление включенное во вторичную обмотку | 1.3 | 2.7 | 5.1 | 9.1 | 18 | 36 | open | |
| осциллограмма |  |  |  |  |  |  |  | |
| амплитуда напряжения на вторичной обмотке, мВ | 468 | 830 | 1160 | 1700 | 1910 | 2120 | 2280 | |
| амплитуда тока на вторичной обмотке, мА | 360 | 307 | 227 | 187 | 106 | 59 | 0 | |
| сдвиг фазы между током на первичной обмотке и напряжением на вторичной или форма кривой | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | |
| ток насыщения кольца | нет | нет | нет | 150 | 100 | 80 | 80 | |
6. Кольцо от лампы 9.1x5x4.1, зеленый цвет.
| сопротивление включенное во вторичную обмотку | 1.3 | 2.7 | 5.1 | 9.1 | 18 | 36 | 75 | open |
| осциллограмма |  |  |  |  |  |  |  |  |
| амплитуда напряжения на вторичной обмотке, мВ | 544 | 980 | 1420 | 1880 | 2360 | 2740 | 3080 | 3520 |
| амплитуда тока на вторичной обмотке, мА | 418 | 363 | 278 | 207 | 131 | 76 | 41 | 0 |
| сдвиг фазы между током на первичной обмотке и напряжением на вторичной или форма кривой | повторяет di/dt первичной обмотки | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода |
| ток насыщения кольца | нет | нет | 280 | 220 | 180 | 160 | 160 | 100 |
7. Кольцо от лампы 9.2x4.7x3.3, синий цвет.
| сопротивление включенное во вторичную обмотку | 1.3 | 2.7 | 5.1 | 9.1 | 18 | 36 | 75 | open |
| осциллограмма |  |  |  |  |  |  |  |  |
| амплитуда напряжения на вторичной обмотке, мВ | 480 | 830 | 1140 | 1370 | 1650 | 1870 | 2040 | 2220 |
| амплитуда тока на вторичной обмотке, мА | 370 | 307 | 223 | 150 | 92 | 52 | 27 | 0 |
| сдвиг фазы между током на первичной обмотке и напряжением на вторичной или форма кривой | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода |
| ток насыщения кольца | нет | нет | 280 | 200 | 170 | 140 | 100 | 80 |
8. Кольцо от лампы 10x5.7x4.2, зеленый цвет.
| сопротивление включенное во вторичную обмотку | 1.3 | 2.7 | 5.1 | 9.1 | 18 | 36 | 75 | open |
| осциллограмма |  |  |  |  |  |  |  |  |
| амплитуда напряжения на вторичной обмотке, мВ | 510 | 800 | 1190 | 1470 | 1770 | 1980 | 2240 | 2400 |
| амплитуда тока на вторичной обмотке, мА | 392 | 296 | 223 | 162 | 98 | 55 | 30 | 0 |
| сдвиг фазы между током на первичной обмотке и напряжением на вторичной или форма кривой | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода |
| ток насыщения кольца | нет | нет | 260 | 220 | 180 | 130 | 120 | 80 |
Насыщается при токе
9. Кольцо от лампы 10x6x3
| сопротивление включенное во вторичную обмотку | 1.3 | 2.7 | 5.1 | 9.1 | 18 | 36 | 75 | open |
| осциллограмма |  |  |  |  |  |  |  |  |
| амплитуда напряжения на вторичной обмотке, мВ | 456 | 695 | 920 | 1060 | 1210 | 1310 | 1420 | 1440 |
| амплитуда тока на вторичной обмотке, мА | 350 | 257 | 180 | 116 | 67 | 37 | 19 | 0 |
| сдвиг фазы между током на первичной обмотке и напряжением на вторичной или форма кривой | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим запаздыванием | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим запаздыванием | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода | повторяет di/dt первичной обмотки с небольшим сдвигом до насыщения магнитопровода |
| ток насыщения кольца | нет | нет | 200 | 180 | 100 | 80 | 60 | 50 |
Выводы.
- Магнитопровод большинства ламп насыщается при 80мА/5 витков без нагрузки.
- Ток насыщения увеличивается при уменьшении сопротивления включенного во вторичную цепь.
- Напряжение на вторичной обмотке невозможно получить больше 3В - дальше насыщается сердечник - поэтому встречные диоды необязательны, ибо допустимый уровень обратного напряжения база-эмитер около 7В. Хотя они могут помогать размагничивать сердечник - увеличивать ток насыщения трансформатора.
- В идеальном трансформаторе (большое ферритовое кольцо) без насыщения, при высоких значениях сопротивления нагрузки, напряжение на вторичной обмотке соответствует di/dt первичной.
- В трансформаторе без насыщения, при низких значениях сопротивления нагрузки, напряжение на вторичной обмотке отстает от тока на первичной на небольшой угол из-за действия индуктивности рассеивания.
- При работе с реальным кольцом от КЛЛ и отсутствии насыщения магнитопровода, напряжение на вторичной обмотке отстает от тока на первичной на небольшой угол из-за низкого значения сопротивления нагрузки вызванного необходимостю размагничивать кольцо.
- При работе с реальным кольцом от КЛЛ и выраженным насыщением магнитопровода, ток во вторичной цепи имеет вид импульсов вблизи пересечения нуля током первичной обмотки.