Зазор в ферритовом сердечнике (намотка ИБП)

[tempora]

фабричные сердечники имеют зазор в центральном керне.

Я бы уточнил - если в Е-сердечнике зазор предусмотрен, то он - в центральном керне. А-то, еще подумают, что он там есть всегда.
__________________________________
Вот этот диалог мне несколько непонятен:

[немагнитный зазор] не ориентировочный, а вполне конкретный, однозначный параметр. одну и ту же индуктивность можно получить при разном числе витков и разной величине зазора. нам же надо при конкретном числе витков получить конкретную индуктивность. это достигается при одном и только одном значении зазора.

Сообщение от Scadauser

Для этого, собственно, и делается зазор - чтобы увеличить индукцию насыщения.

полная ерунда. ... зазор делается, чтобы в феррите не доводить индукцию до насыщения.

Если зазором подгоняется индуктивность ("надо при конкретном числе витков получить конкретную индуктивность") то как объяснить, что этот "приём" применяется только в однотактных схемах? С другой стороны, утверждения, что "[i]зазор делается, чтобы" по одной версии "увеличить индукцию насыщения", по другой - "не доводить индукцию до насыщения" как-то не стыкуется с тем фактом, что в однотактных схемах, циклы гистерезиса (несимметричные) всегда упираются в предельные. Было такое объяснение (Семёнова), что введение зазора снижает эффективную проницаемость и вместе с ней - остаточную индукцию, что повышает эффективность использования сердечника, так как она есть функция разности между максимальной индукцией и остаточной. Где-то так:

Какая-то тут нестыковка - можно получить доп. пояснения?

[Ye_Lviv]

Минимальный необходимый зазор в мм можно определить по формуле:

Мне удобнее эта формула внизу, так как ипользую промежуточные результаты для рассчета тока подмагничивания и получается довольно точно:
где длинна манитопровода и зазора в см:

Некоторые ферриты вообще не пилятся, поэтому лучше поставить прокладку но при этом нельзя применять металическую скобу для стяжки транса, отечественные как правило пилятся.
Коеффициен трансформации считаем для минимального входного напряжения и заданной при этом скважности импульса с учетом падений напряжений на ключах.

[Starichok51]

В текстолите (1мм-2мм) выысверливаю отверстие для винта и вырезаю чуть больше центрального керна.

лучше брать стеклотекстолит. он хорошо и ровно расслаивается. можно отслоить довольно большой кусок, и потом из него вырезать прокладки равной толщины, без всякого стачивания.

Во первых при обратноходовом вы используете только часть от максимальной Bm, это примерно будет половина, тоесть примерно от В остаточной до Bm и то в лучшем случае, иногда 1/3 от этой половины.

заблуждаетесь. зазор сводит остаточную индукцию практически к нулю.
в прямоходах специально делают маленький зазор, чтобы убрать остаточную, и использовать полностью индукцию. (смотрите мою программу для форварда.)
ну, и далее по тексту тоже хватает ложных высказываний...

[Starichok51]

С другой стороны, утверждения, что "[i]зазор делается, чтобы" по одной версии "увеличить индукцию насыщения", по другой - "не доводить индукцию до насыщения"

вы же меня процитировали, и из моих слов видно, что первой версии не существует в природе.
объяснение Семенова соответствует истине.

[tempora]

объяснение Семенова соответствует истине

Ну, в этом-то я и не сомневался. А вот утверждение "зазор служит для того, чтобы не доводить индукцию до насыщения" мне непонятно. Цикл, по которому гоняется намагничение в однотактниках, насколько я понимаю, определяется двумя вещами - остаточной индукцией (это левая нижняя точка, в которую материал переходит после уменьшения тока в обмотках до нуля) и приращением индукции. Так как остаточная индукция для заданного сердечника - константа, всегда можно защититься от насыщения ограничением тока в обмотках, однако, это "решение" не применяется - почему? Потому, что оно оставляет эффективность использования сердечника на низком уровне. Применение же зазора - позволяет эту эффективность поднять. Вот я и хочу понять - почему Вы считаете эти объяснения одинаковыми? М.б. я что-то пропустил?

[krian]

все так но немножко не так.
Во первых при обратноходовом вы используете только часть от максимальной Bm, это примерно будет половина, тоесть примерно от В остаточной до Bm и то в лучшем случае, иногда 1/3 от этой половины.

По-моему все неправильно. Если мы в расчетах приняли B‹Bm, то индукция будет изменяться между В и Br. А зазором мы как раз Br и понижаем, тем самым растягивая цикл перемагничивания. См.картинку выше в сообщениях. Поэтому утверждения: "примерно половина" и "1/3 от этой половины" - не корректны.

Здесь не учтена скважность, кроме всего прочего напряжение будет прямопропорционально скважности импульса.

Согласен, скважность действительно не указана. Но здесь я хотел показать, что в установившемся режиме напряжение на выходе постоянно и добавка на закрытом ключе во время обратного хода также остается постоянной во всем диапазоне входных напряжений, именно благодаря изменению скважности.
Что касается переходных режимов. Опять же индуктивность рассеяния пока не рассматриваем, поскольку она очень небольшая в правильном трансформаторе.
В переходном режиме:
Во-первых, как правило, ограничивается ток намагничивания и это позволяет приближать Вmax к Bm, максимально используя возможности сердечника. Кроме того, при максимальных входных напряжениях это ограничивает длительность открывающего импульса в переходном режиме при включении.
Во вторых, скважность ограничивается схемой управления на уровне 0,45...0,5. На первых циклах после включения выходной конденсатор не успевает сразу зарядиться до установленного выходного напряжения, это происходит за несколько циклов поэтому и добавка на ключе меньше, чем в установившемся режиме.
Все это ограничивает добавку напряжения на закрытом ключе до уровня не превышающего Uвых*Ктранс. Если конечно ваша схема правильно спроектирована. Потому что в неправильно спроектированной схеме могут происходить такие процессы, которые трудно угадать. Поэтому и ставят туда на всякий случай огромные сердечники и транзисторы на
напряжение 1000В.

[krian]

Мне удобнее эта формула внизу

Каждому свое...
Но только ваша формула позволяет получить проницаемость сердечника с зазором. А моя посчитать этот самый зазор для выбранного сердечника, куда поместились ваши обмотки, учитывая его сечение, максимальную выбранную индукцию и моксимальный ток намагничивания. В этом и практическая разница.

[krian]

это и есть обратноходовые преобразователи. степ-ап и степ-даун относятся сюда же.
а также все прочее разнообразие топологий, где энергия накапливается на прямом ходе, а передается в нагрузку на обратном ходе.

Что за зашоренность иностранщиной? Надо ж и свой язык уважать. Нельзя написать "повышающий и понижающий"?
Еще вы забыли про катушку зажигания с механическим прерывателем тока.

[Starichok51]

Так как остаточная индукция для заданного сердечника - константа

еще одно заблуждение. константой она является для материала сердечника. а для сердечника с зазором

зазор сводит остаточную индукцию практически к нулю.

есть такая книга В.П. Миловзоров. Электромагнитные устройства автоматики.
там на страницах 22 и 23 расписано как и почему зазор снижает остаточную индукцию.

всегда можно защититься от насыщения ограничением тока в обмотках, однако, это "решение" не применяется - почему?

совершенно верно, не только можно, но и нужно.
как это - не применяется? существует куча микросхем с потактовым контролем тока ключа/обмотки. хотя бы, та же серия UC3842-45. и еще огромная куча других...
есть такое понятие "намагничивающая сила". измеряется она в ампервитках.
эта намагничивающая сила создает напряженность магнитного поля в магнитной цепи.
немагнитный зазор (с единичной проницаемостью) берет на себя львиную часть напряженности, за счет чего ферриту остается такая малая часть напряженности поля, что индукция не доходит до насыщения.
ЗЫ. надеюсь, вам известна связь индукции и напряженности.

[avp94]

Цитата:

Сообщение от tempora Так как остаточная индукция для заданного сердечника - константа

еще одно заблуждение. константой она является для материала сердечника. а для сердечника с зазором...

Вы в этом уверены, что не константа?
В сообщении tempora не увидел знака равенства между индукцией материала и конкретного сердечника с зазором .