Программы расчета трансформаторов и дросселей

[zoog]

Читаю документацию на импортные ферриты. Как эти натовские гадины различают EE и EI -сердечники? Похоже, что никак.

Нет, конечно, это достигается пересчётом

Можно поинтересоваться, как именно? Да и вообще на что это влияет в полосе 10..100000Гц??

[Yuri222]

различают EE и EI -сердечники?

не понял
Вот ЕЕ - https://www.cosmoferrites.com/uploads/EE1804P.pdf
Вот EI - https://www.cosmoferrites.com/uploads/EI1804P.pdf
Немного корявовато, но можно понять, что первый - из двух одинаковых Е-шек, а у второго вместо одной Е-шки - голая перекладина.
Сравните их объемы - Effective Volume.

[zoog]

Тут, стр 63, чего-то я не догоняю.


Некоторые различают их чётко, а некоторые - как Старичок: "Но ведь это очевидно!".

Заблудился в 3х соснах. Использую формулу из статьи Косенко (Радио 2005/05, сильно мне вправила мозги в своё время) L = u0*ueff*W^2*Seff/leff и B = u0*ueff*W*I/leff для определения макс (забыл про ток; исправил). тока дросселя с зазором. Вместо ueff подставляю отношение ср. маг. линия / зазор. Но расчёт не совпадает с измерениями имеющегося дросселя на ЕЕ сердечнике с зазором, расхождение индуктивности 10 раз. Все величины в Гн/м, м, u0=0,0000012. Может быть из-за несовпадения физ. размеров и эффективных?

[Starichok51]

zoog, предоставьте ВСЕ исходные данные, я проверю ваши расчеты.

[zoog]

Дано: Сердечник ЕЕ с такими размерами
2я половинка в центральном стержне имеет зазор 0,5мм.
leff = 6,5мм*4+7мм*2 (измерял по сердечнику прямо) = 40мм=0,04м
Seff = 4,8мм*3,8мм = 18,2кв.мм = 0,0000182кв.м.
проницаемость = 40/0,5=80
индуктивность L = u0*ueff*W^2*Seff/leff = 0,0039Гн, измеренная 0,0075Гн
Тут нашёл свою ошибку - в эксель-формуле, переводя Гц в рад/с, забыл умножить на 2, только на 3,14( потому индуктивность получалась 0,03Гн. Но всё равно разница большая.
ток:
из B = u0*ueff*W*I/leff (в предыдущем посте опечатался)
I = B*leff/u0*ueff*W = 0,4А - корректно?

[Starichok51]

а число витков я должен сам отгадать?

переводя Гц в рад/с

а зачем это понадобилось?
вообще-то, для ферритового сердечника с зазором ток (I) для конкретной индукции (B) равен (полная формула)
I = B * (le / µ + g) / (µ0 * W),
где g - величина зазора,
µ - собственная проницаемость феррита.

в принципе, у тебя то же самое, так как у тебя
leff/ueff и есть величина зазора.
но твоя формула не полная, упрощенная, так как проигнорирован член le / µ.
и при малой величине зазора этот член уже оказывает влияние.

[zoog]

а число витков я должен сам отгадать?

Сорри) Туплю что-то. Витков 300.

а зачем это понадобилось?

Индуктивность меряю резонансным способом, смотрю обычную частоту, перевожу её в круговую для формулы w^-1 = T = (LC)^0.5 в экселе.

I = B * (le / µ + g) / (µ0 * W),

и при малой величине зазора этот член уже оказывает влияние.

Это упрощение влияет только когда le/g становится сравнимой с µtff, не так ли? То есть если le/g равно 200, то ошибка приблизится к 10%. В моём случае - 4% расхождение.

[Starichok51]

в твоем случае le/g = 40 / 0,5 = 80, а не 200

если взять проницаемость феррита 2000, а средняя длина у тебя 40 мм, то этот член тогда равен 40 / 2000 = 0,02 мм.
для твоего зазора 0,5 мм можно пренебречь этим членом.
да, в твоем случае расхождение равно 0,02 * 100% / 0,5 = 4%.

но если сердечник крупный (средняя длина большая), а зазор маленький, то уже член окажет влияние.

иными словами, этот член приводит длину линии внутри сердечника к эквивалентной величине "немагнитного зазора.

но что интересно, можно изменить подход к расчетам.
если зазор умножить на проницаемость феррита, то мы величину зазора приведем к эквивалентной длине внутри феррита.
для проницаемости феррита 2000 такая длина будет равной 2000 * 0,5 = 1000 мм.
и собственная длина линии 40 мм сразу наглядно показывает, что 40 мм от 1000 мм составляет 4%.
покажу наглядно второй подход
в твоем случае:
µeff / leff = 80 / 40 = 2.
по второму подходу:
µ / (leff + g * µ) = 2000 / (40 + 0.5 * 2000) = 2000 / 1040 = 1,923.
или, если пренебречь собственной длиной (40 мм), то получим то же самое:
2000 / (0,5 * 2000) = 2.

но есть один очень важный момент, который ставит жирный крест на таких упрощенных расчетах.
это так называемое выпирание магнитного поля из зазора.
выпирание поля приводит к тому, что эффективная величина зазора получается меньше его геометрической величины.
и чем больше зазор, тем сильнее происходит его "укорочение".
я когда-то нашел приближенную формулу расчета такого "укорочения", и в моих программах эта формула применяется.
таким образом, эквивалентная проницаемость сердечника с зазором получается заметно выше, чем по таким упрощенным расчетам. в итоге и индуктивность получается больше.
например, для сердечника Е25/13/7 от Эпкос с зазором 0,5 мм эффективный зазор равен 0,325 мм. это я посмотрел через отладку в своей программе.
то есть, ошибка упрощенного расчета составит 0,5 / 0,325 = 1,538 - более 1,5 раз.

[zoog]

в твоем случае le/g = 40 / 0,5 = 80, а не 200

Дак я это и пишу. При 200 погрешность была бы 10%, а у меня лишь 80.

но если сердечник крупный (средняя длина большая), а зазор маленький, то уже член окажет влияние.

Потому я сначала смотрю l/g и если оно не приближается к 1/10 от µэфф - считаю по-простому)

выпирание поля приводит к тому, что эффективная величина зазора получается меньше его геометрической величины.

Угу, я где-то слышал про это расхождение.. В статье использовалось подобие электрического и магнитного полей для точного рачёта.
То есть в качестве грязного хака я могу забить свой сердечник в, например, Flyback_8.1.exe, подобрать нужное число витков и уже оттуда взять индуктивность) Некрасиво, но проще, чем опять опечатываться в формулах)

[Starichok51]

расчет в программе - это правильно, а не грязно и не некрасиво.