Dodanie szczeliny do rdzenia dla induktora

Jestem w trakcie projektowania induktora dla przetwornika podwyższającego napięcie i trudno mi znaleźć dokładnie to, czego potrzebuję do tego projektu. Znalazłem rozmiar / kształt rdzenia, który wydaje się działać, z wyjątkiem tego, że mogę uzyskać rdzeń tylko w materiale, który chcę ( N49 ), w rdzeniu bez przerw (s = 0 na obrazku poniżej). obliczenia dla tego rdzenia, wygląda na to, że przy wymienionej wartości rdzeń przed osiągnięciem docelowego prądu projektowego. Jednak rdzeń jest na tyle duży, że gdybym mógł zmniejszyć , miałbym wykonalną konstrukcję. Myślę więc, że chcę dodać lukę do wcześniej istniejącego rdzenia.$A_L$$A_L$

Jak mogę dodać lukę do rdzenia bez obniżania wydajności? Wymyśliłem kilka metod wymienionych poniżej, ale nie jestem pewien, co jest „najlepsze”.

• Umieść cienki film (np. Taśmę Kapton) jako materiał szczeliny zarówno na wewnętrznym słupku, jak i na zewnętrznych nogach. Łatwo, ale cewka ma być wyśrodkowana na szczelinie (prawda?) I nie będzie wyśrodkowana na zewnętrznych nogach.
• Ostrożnie przeszlifuj jeden ze środkowych słupków. Obawiam się, że jestem w stanie oszacować wymaganą liczbę tur, ponieważ rozmiar szczeliny określa efektywny . Nie jestem również pewien, jak krytyczne jest to, że dwa środkowe słupki są płaskie, gdy występuje przerwa.$A_L$
• Robię coś „dziwnego” i jest dobry powód, dla którego nie mogę znaleźć tego, czego szukam.

W tle staram się stworzyć cewkę magazynującą energię dla przetwornika podwyższającego napięcie działającego na wyższych częstotliwościach (500 kHz), wyższym prądzie (> 12 A) i wyższej indukcyjności (> 200µH).

Zawsze wkładałem podkładki z papieru, plastiku lub innego materiału i nigdy nie napotkałem problemów, ale zawsze tak było w małych seriach produkcyjnych. Uzyskanie wymiaru odstępu jest również dość proste. Podstawowa formuła to:

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

$l_e$$\mu_i$$\mu_e$

Wiem, że chcesz użyć materiału N49, ale możesz uzyskać doskonale dobre wskazówki dotyczące rozszczelniania N49, jeśli spojrzysz na tabelę dla materiału N41: -

Tak więc dla efektywnej długości 70 mm przepuszczalność N41 (1890) z odstępem 1 mm staje się 67,5, tj. Całkiem zbliżona do podanej liczby 70. W rzeczywistości jest to właściwie szczelina, która określa przepuszczalność teraz. Na przykład, jeśli miałeś materiał o przepuszczalności (powiedzmy) 1000 i zrobiłeś matematykę ze szczeliną 1 mm, nowa przepuszczalność wychodzi na 65,4.

Nie zapominaj, że odstęp 1 mm na środkowej kończynie rdzenia przekłada się na odstęp 0,5 mm dookoła.

$^2$

$\mu H$$\mu$$^2$

Jeśli chodzi o szlifowanie ferrytu - jest to bardzo łatwe, ale trochę trudne do zmierzenia, jak daleko się szlifował. Zrobiłem to raz i nie miałem żadnych problemów poza tym, że jest trochę kłopotliwy, ale dość łatwo można ręcznie usunąć ferryt za pomocą stosunkowo drobnego papieru ściernego.

Wystarczy włożyć niemagnetyczny podkładkę między rdzenie. Konsekwencją jest to, że dostaniesz nieco więcej wycieku EMI z boków (frędzelowanie). Będziesz dodawać dwie luki, więc powinieneś użyć cieńszego materiału cieńszego niż ze szczeliną w rdzeniu. Zwykle robi się to podczas prototypowania transformatorów typu flyback, w rzeczywistości można kupić specjalny klej „przekładka” do sklejenia rdzeni. W twoim przypadku sugeruję zakup zestawu różnej grubości plastikowych podkładek dystansowych używanych do celów inżynierii mechanicznej i użyj zwykłego zacisku sprężynowego do przytrzymania rdzeni.

Łatwo jest obliczyć wymaganą szczelinę powietrzną dla pożądanego Al. Patrz na przykład Podręcznik projektowania transformatorów i induktorów , płk McLyman 1-18 ~ 1-23.

Szlifowanie ferrytu nie jest szczególnie łatwe, nawet na frezarce, przynajmniej takie jest moje doświadczenie.

Oprócz dobrej odpowiedzi @ Spehro, tarcze diamentowe 3M lub 3M o wysokim ziarnie (1000 dla większej prędkości, wyższe wykończenie chropowatości, 2000 dla wygładzania pośredniego, 4000 dla wygładzania wstępnego, 16000 dla ultra-gładkiego wykończenia) na sztywnej powierzchni W prototypowaniu maszynowym i udoskonalaniu narożników sprasowanych rdzeni metalowych zdejmowałem już 10um +/- 2um z metali i kamieni. Udało mi się zamontować kilka okrągłych na wrzecionach do użycia z wiertarką stołową od 1 do 10krmp.

Aby dodać trochę do zestawu pomysłów.

Kapton, PTFE, PP, PE, mika i mrówka można otrzymać w arkuszach o wielu różnych grubościach, a obecnie w bazillionach, więc nie powinno być problemu z połyskiem. Chociaż radziłbym nie używać Miki ani Formicy, ponieważ są one trudniejsze do zdobycia w dzisiejszych czasach i trudno jest się rozrosnąć bez robienia ostrych odłamków.

EDYTOWAĆ:

Zwróć jednak uwagę na miękkość materiału. Niektóre bardziej miękkie tworzywa sztuczne można łatwo sprasować na tyle, aby zmodyfikować matematykę szczelin pod wpływem siły sprężyny rdzenia.

Ostatnim pomysłem, jaki mam, jest to, że znów jestem fan-boyingiem, pytając Wurtha, czy robią niestandardowe luki na próbkach w USA. A potem oczywiście sprawdź, czy mają rdzeń, który możesz wypróbować, który pasowałby do rachunku.

W moim kraju liczby po prostu nie są wystarczająco wysokie, aby uzasadnić szlifowanie powierzchni. Również większość osób z tego rodzaju umiejętnościami odeszła. Szlifowanie powierzchni jest czymś trudnym do zmiany, jeśli się pomylisz. Istnieje możliwość dodatkowego rdzeniowania w pobliżu świeżo zmieloną powierzchnię. Teraz, gdy przesuwasz, masz dwie przerwy, a im więcej luk, tym mniej dodatkowych strat z pól otoczki. Podczas szlifowania masz tylko jedną szczelinę, więc twoje pola otoczki będą gorsze niż podkładka. Jeśli prototypujesz z podejdź do produkcji z grindem, im wyższe straty mogą wpędzić cię w kłopoty. Im większa całkowita luka i im wyższa częstotliwość, tym bardziej prawdopodobne będą kłopoty z dodatkowymi stratami. Małe luki wydają się być odpowiednio pokrywane przez rdzeń producenci.Rozsądne są druty litz, które nie są mile widziane z punktu widzenia produkcji i trzymają drut z dala od frędzli. Pamiętaj o radio z szynką, że chcesz wysokiej cewki Q.ZL4TIY.

To bardzo blisko tego, czego szukam. W poprzednim życiu pracowałem dla Pulse Engineering, budując próbki transformatorów impulsowych i linii opóźniających. Dość często używano rdzeni szczelinowych (doniczkowych), które uszczelniałem silikonem RTV przed zalewaniem. Gdyby epoksyd dostał się do rdzenia, prawie niezmiennie rozerwałby ferryt.