Verwendung einer Gleichtaktdrossel als Induktivität

Dies ist nur ein Stich in den dunklen Zeiger, der hoffentlich die Größe des benötigten Induktorkerns anzeigt ....

Ein Ferritkern mit guter Permeabilität kann eine Induktivität von 10 uH für eine Windung haben, und um 1 mH zu erhalten, benötigen Sie 31 Windungen, da die Induktivität proportional zum Quadrat der Windungen ist.

Bei 5 A RMS beträgt der Spitzenstrom also etwa 7,1 Ampere, und das ist eine MMF (Magneto Motiv Force) von 219 Ampere-Windungen. Da die mittlere Länge um einen ziemlich großen Ferrit etwa 40 mm beträgt, beträgt das H-Feld (Amperewindungen pro Meter) 5480.

Wenn die relative Permeabilität des Kerns etwa 3000 beträgt und wenn man bedenkt, dass µ0 = 4π × 10^−7 ist, ist die resultierende Flussdichte 5480 x 3000 x µ0 = 21 Tesla und zu viel für einen Ferrit- (und auch Eisen-) Kern des mittlere Länge oben erwähnt. Ferrit beginnt im Allgemeinen bei etwa 300 mT zu sättigen.

Suchen Sie also nach etwas, das ziemlich groß ist - soweit ich weiß, wird kein Ferrit funktionieren - es muss wahrscheinlich laminiertes Eisen sein und die Größe eines kleinen Transformators haben. Etwas, das man bequem in der Handfläche halten könnte und etwa ein halbes kg (vielleicht ein bisschen weniger) wiegen würde.

Strommodus-Drosseln funktionieren anders als einzelne Induktivitäten. Normalerweise fließt in jeder Spule ein Gegenstrom. Dies ist kritisch, da der magnetische Fluss von jeder Wicklung der anderen entgegengesetzt ist und selbst bei hohem Strom keine Sättigung auftritt. Die angegebene Induktivität gilt jedoch für eine einzelne Wicklung.

Wenn Sie die 5A nur durch nur eine Wicklung führen, wird der Kern gesättigt und die Induktivität bricht zusammen. Dies liegt daran, dass die Kerne ohne Lücken sind, um die superhohen Millihenry-Induktivitätsniveaus mit ein paar Umdrehungen zu erreichen.

Sie könnten schlau sein und Ihren Strom durch eine Wicklung und dann durch die andere leiten, um die entgegengesetzte Stromidee am Laufen zu halten. Eine Sättigung wird vermieden, aber dadurch wird die Induktivität stark reduziert. Die resultierende Induktivität wird von den Herstellern als Differenzinduktivität bezeichnet. Was Sie erhalten, ist in diesem Modus eher auf Unvollkommenheit als auf Design zurückzuführen.

Induktivitäten speichern tatsächlich Energie, und dazu benötigt der Magnetpfad einen Luftspalt oder ein Material mit geringer Permeabilität wie Eisenpulver (wobei sich der Spalt zwischen allen mikroskopisch kleinen Partikeln befindet). Seltsamerweise sind keine magnetischen Materialien gut für die Energiespeicherung, sie bieten nur einen Pfad mit geringem Widerstand, sodass die Energie ohne eine verrückte Anzahl von Windungen im Luftspalt gespeichert werden kann.

Angetriebene Eisenkerne werden oft für die Niederfrequenzfilterung verwendet und sind in ziemlich großen Größen erhältlich und können ein guter Anfang sein.

Versuchen Sie es mit Magnetics Inc oder Micrometals, sie haben auch Taschenrechner, die Ihnen beim Design helfen. Für Ringkerne können diese von Unternehmen, die Transformatoren wickeln, kundenspezifisch gewickelt werden. Sie können von Hand aufgezogen werden, aber ich vermute, dass dies einige Umdrehungen sein wird.

Eine letzte Idee sind Induktivitäten für Lautsprecherweichen. Sie liegen typischerweise im mH-Bereich und viele sind luftgefüllt, sodass sie mit jedem Strom ohne Sättigung umgehen können. Sie müssten die Stromstärke aus wärmetechnischer Sicht überprüfen und für eine angemessene Isolierung sorgen.