Как намотать трансформатор на ферритовом кольце: ЧЕЛНОК ДЛЯ НАМОТКИ

Содержание

ЧЕЛНОК ДЛЯ НАМОТКИ

   С намоткой кольцевых трансформаторов и ферритовых колец, могут возникнуть сложности, особенно если нет специального приспособления. Про него мы сейчас и узнаем. Потребовалось намотать на ферритовое кольцо пару обмоток, 5 витков проводом 0,5 мм и 200 витков 0,1 мм. Потребовалось не вдруг прямо сейчас, а ещё с месяц назад. Тормозили воспоминания. Как-то уже приходилось мотать ферритовое колечко диаметром 10 мм.

   Дабы всё не повторилось, пришлось начать с приспособления. Сначала с его эскиза. Для этого измерил его со всех сторон и получил: D = 10 мм, d = 6 мм, H = 5 мм. Здесь важен внутренний диаметр кольца равный 6 мм, исходя из этого значения ширину будущего приспособления (в дальнейшем челнока) возьмём на 2 мм меньше. Длину челнока определим так: длина одного витка (можно определить опытным путём) равна 1,5 см, значит 200 витков равны 3 метрам. Для того чтобы уместить их на челноке его длина должна быть от 70 до 100 мм. В этом случае, челнок с намотанным на него проводом должен проходить через кольцо.

   Как видно на фото первоначально нужна заготовка, потребуется подходящий кусок пластмассы, в обязательном порядке не хрупкой и минимально толстой. Был найден прозрачный пластик толщиной 1 мм и довольно пластичный, несмотря на то, что похож на органическое стекло.

   Также нужна линейка и резак, который с успехом заменит обломок ножовочного полотна по металлу и у которого режущие зубья направлены в правильную сторону (смотрите на фото).

   Делаем разметку и по линейке, крайним зубом от излома, режем (скребём – так быстрее и удобней). В полученной заготовке сверлом диаметром 2 мм, на расстоянии от края 5 мм делаем отверстия. С одной стороны одно, с другой два. И наконец, заканчиваем изготовление челнока пропилом этих отверстий так чтобы было как на нижнем изображении эскиза.

   Челнок получился правильной формы, а что касается изящества, так нам не он нужен, нам кольцо намотать.

   Провод перед намоткой отмеряем и сразу отрезаем, чтобы не путаться с длиной при намотке, нужно 3 метра и по 5 см на выводы, итого 310 см, не больше. Зарядил челнок, и по его толщине сразу стало видно, что всё будет хорошо.

   Не спеша, слушая музыку и не считая витки, мотаем провод на кольцо следя только за тем, чтобы он расположился на нём равномерно. Потребовалось 25 минут, сделано с первой попытки.

   Перед тем как намотать оставшиеся пять витков проводом 0,5 мм, нашёл подходящий кусок оболочки для него. В ней ранее был провод большего диаметра, так что поместился он туда без проблем. Вроде как очень даже ничего. А челнок приберу, уже решил, что теперь смогу с лёгкостью перемотать трансформатор на ферритовом кольце для одного ранее не заработавшего, из-за этого трансформатора, устройства.

Видео

   И напоследок советую думать нам всем о предстоящем наперёд, запасаясь необходимыми деталями и оборудованием. Автор — Babay.

   Форум по технологиям

   Форум по обсуждению материала ЧЕЛНОК ДЛЯ НАМОТКИ






УСИЛИТЕЛЬ НЧ НА 200 ВАТТ

Усилитель мощности звука на транзисторах, из радиоконструктора DJ200. Проверка работы схемы.


Особенности трансформаторов на ферритовых кольцах. | Старый радиолюбитель

Понадобился мне тут широкополосный симметрирующий трансформатор для балансного смесителя.Я его, конечно, сделал и хочу поделиться своим опытом.

Если уж в НЧ технике приходиться ухищряться при изготовлении трансформаторов, то, наверное, для изготовления ВЧ трансформатора с полосой 1 — 30 МГц все гораздо сложнее. Оказалось, что это все не совсем так.

Обратился я к очень хорошей книге «Справочник радиолюбителя — коротковолновика.» С.Г Бунин и Л.П. Яйленко, издательство Наука, Киев, 1984 г (http://www.radioscanner.ru/files/antennas/file1440/, http://www.cqham.ru/lib.htm). Прекрасная книга, читайте — не пожалеете. В этой книге есть раздел, посвященный широкополосным трансформаторам.

В широкополосных усилителях и смесителях используют чаще всего широкополосные трансформаторы двух видов: с индуктивной связью между обмотками и трансформаторы на основе длинных линий (ШПТЛ).

С первым типом трансформаторов все понятно.

Рис. 1 Трансформатор с магнитной связью между обмотками.

Рис. 1 Трансформатор с магнитной связью между обмотками.

Энергия из первичной обмотки передается во вторичную через магнитный поток Ф. Поэтому в этом типе трансформаторов большую роль играет правильный выбор марки феррита, от чего зависят потери.

Но старые радиолюбители на своем опыте убедились, что трансформатор на кольце 600НН на входе смесителей в “Радио-76” прекрасно работает в полосе 1,8-30 МГц. Секрет в том, что это трансформаторы на длинных линиях. Не буду вдаваться в теорию (кому нужно — посмотрите в справочнике), но секрет этих трансформаторов в том, что все обмотки трансформатора должны быть сделаны из параллельных или слегка скрученных проводов с одинаковыми расстояниями между ними. Передача энергии происходит не через сердечник, а через емкость между проводниками.

В некоторых статьях в сети, посвященных этой теме, а также в еще более многочисленных описаниях приемников, часто прослеживается мысль о том, что в ШПТЛ марка феррита не имеет значение — можно брать от 1000 до 100. Я решил проверить так ли все обстоит на самом деле, благо наличие NanoVNA делает это исследование очень доступным.

Для исследования я взял несколько типов колец, основным из которых были купленные на Али кольца зеленого цвета (10х6х5). С помощью измерителя индуктивности и программы Coil32 я рассчитал их проницаемость — получилось около 2000. Также у меня были наши кольца из феррита 2000НН (10х6х3), кольца черного цвета с Али (проницаемость около 800 18х10х8) и красные кольца с проницаемостью 10 (14х8х4). Вот что у меня получилось.

Первым я намотал «магнитный» трансформатор на зеленом кольце проводом ПЭЛ 0,33.

Рис. 1. «Магнитный» трансформатор.

Рис. 1. «Магнитный» трансформатор.

Вот его АЧХ в диапазоне от 1 до 35 мГц.

Рис. 2. АЧХ «магнитного» трансформатора.

Рис. 2. АЧХ «магнитного» трансформатора.

Как видно, АЧХ имеет спад почти на 25 дБ.

Теперь берем два провода 0,33 складываем их параллельно (я взял провода разного цвета), а в другом случае скручиваем их между собой (примерно 2 скрутки на см). И мотаем по 16 витков.

Рис. 3. Трансформаторы с параллельной укладкой проводов и со скруткой

Рис. 3. Трансформаторы с параллельной укладкой проводов и со скруткой

Рис. 4. АЧХ трансформатора с параллельной укладкой проводников.

Рис. 4. АЧХ трансформатора с параллельной укладкой проводников.

Почувствуйте разницу! Неравномерность около 25 дБ и около 2дБ, а в диапазоне частот 1-20 МГц — чуть более 1 дБ.

Рис. 5. АЧХ трансформатора со скрученными проводниками.

Рис. 5. АЧХ трансформатора со скрученными проводниками.

Скрученные проводники дают тот же результат. что и параллельные. Попробую уменьшить число витков до 7.

Рис. 6. АЧХ трансформатора с 7-ю витками скрученного провода.

Рис. 6. АЧХ трансформатора с 7-ю витками скрученного провода.

Кажется, что при уменьшении числа витков должен появиться завал на низких частотах и уменьшение потерь на высоких. На практике оказывается наоборот — увеличился завал на высоких частотах.

Возвращаюсь к 16 виткам, но делаю их скрученными проводами ПЭЛ 0,15.

Рис. 7. АЧХ трансформатора с 16-ю витками скрученного провода ПЭЛ 0,15

Рис. 7. АЧХ трансформатора с 16-ю витками скрученного провода ПЭЛ 0,15

Вот это то, что надо! Неравномерность во всем диапазоне менее 1 дБ!

Теперь возьмем высокочастотное кольцо.

Рис. 8. Трансформатор на кольце из высокочастотного феррита.

Рис. 8. Трансформатор на кольце из высокочастотного феррита.

Рис. 9. АЧХ трансформатора на кольце из высокочастотного феррита.

Рис. 9. АЧХ трансформатора на кольце из высокочастотного феррита.

В этом случае имеем сильный завал на частотах ниже 3,5 МГц и бОльшие потери, чем на рис. 7.

А теперь черные кольца.

Рис. 10. Трансформатор на кольце черного цвета и поэкспериментирую с количеством витков.

Рис. 10. Трансформатор на кольце черного цвета и поэкспериментирую с количеством витков.

Рис. 11. АЧХ трансформатора на кольце черного цвета (15 витков скрученного ПЭЛ 0,33).

Рис. 11. АЧХ трансформатора на кольце черного цвета (15 витков скрученного ПЭЛ 0,33).

Рис. 12. АЧХ трансформатора на кольце черного цвета (8 витков скрученного ПЭЛ 0,33).

Рис. 12. АЧХ трансформатора на кольце черного цвета (8 витков скрученного ПЭЛ 0,33).

Рис. 13. АЧХ трансформатора на кольце черного цвета (8 витков скрученного ПЭЛ 0,33).

Рис. 13. АЧХ трансформатора на кольце черного цвета (8 витков скрученного ПЭЛ 0,33).

При большом количестве витков (рис.11) на АЧХ появился резонансный провал, обусловленный видимо собственной емкостью обмотки. При уменьшении числа витков до восьми (рис. 12) этот провал исчезает и неравномерность АЧХ составляет около 2 дБ на частотах выше 100 кГц. При дальнейшем уменьшении числа витков неравномерность увеличивается.

Как я прочитал в сети, в качестве сердечника можно использовать не только кольцевые, но и стержневые сердечники, учитывая при этом, что поле рассеивания сильно увеличивается.

Рис. 14. Трансформаторы на ферритовых стержнях (вверху стержень 600НН, внизу — 150ВН).

Рис. 14. Трансформаторы на ферритовых стержнях (вверху стержень 600НН, внизу — 150ВН).

Я намотал по 11 витков скрученным проводом ПЭЛ 0,33.

Рис. 15. АЧХ трансформатора на ферритовом стержне 600НН.

Рис. 15. АЧХ трансформатора на ферритовом стержне 600НН.

Рис. 16. АЧХ трансформатора на ферритовом стержне 150 ВН.

Рис. 16. АЧХ трансформатора на ферритовом стержне 150 ВН.

На высокочастотном стержне АЧХ весьма пристойная, а на стержне 600НН наверное можно оптимизировать АЧХ подбором числа витков.

Кроме колец и стержней есть еще бинокли и магнитные защелки. Биноклей у меня не оказалось, а вот защелки были.

Рис. 17. Трансформатор на магнитной защелке.

Рис. 17. Трансформатор на магнитной защелке.

Рис. 18. АЧХ трансформатора на магнитной защелке.

Рис. 18. АЧХ трансформатора на магнитной защелке.

Несмотря на неряшливую намотку, видно. что такой трансформатор вполне работоспособен.

Для двухтактных усилителей мощности и в антеннах используют трансформатор на двух защелках, изображающих бинокль. Часто вместо защелок используют трубки, набранные из ферритовых колец. У меня нашелся понижающий трансформатор, который я использовал для согласования антенны с кабелем.

Рис. 19. Согласующий трансформатор.

Рис. 19. Согласующий трансформатор.

Рис. 20. АЧХ согласующего трансформатора.

Рис. 20. АЧХ согласующего трансформатора.

АЧХ согласующего трансформатора повторяет рис. 18, только потери больше. Это объясняется тем, что во всех трансформаторах, кроме согласующего, КСВ не превышал 1,8. В согласующем трансформаторе КСВ был больше 3-х.

Вот таковы результаты моих экспериментов. Они говорят о том, что если вы хотите получить минимальные потери и малую неравномерность АЧХ в широкой полосе частот, вам возможно нужно будет подобрать число витков (от их числа зависит не только неравномерность АЧХ, но и входное и выходное сопротивление).

Обращаю внимание, что я проводил свои эксперименты с сигналами малой мощности. При большой мощности все будет сложнее.

Всем здоровья и успехов!

Ферритовое кольцо — определение. Как сделать ферритовое кольцо своими руками?

Каждый из нас видел на шнурах питания или на кабелях согласования электронных устройств небольшие цилиндры. Их можно встретить на самых обычных компьютерных системах, как в офисе, так и дома, на концах проводов, которые соединяют системный блок с клавиатурой, мышью, монитором, принтером, сканером и т. д. Данный элемент носит название «ферритовое кольцо» (или ферритовый фильтр). В этой статье мы разберемся, с какой целью производители компьютерной и высокочастотной техники оснащают свою кабельною продукцию упомянутыми элементами.

Основное назначение

Ферритовое кольцо способно снижать влияние радиочастотных и электромагнитных помех на сигнал, который передается по проводу. Длинные сигнальные и силовые кабели как компьютерного, так и другого силового оборудования обладают паразитными свойствами, то есть работают как антенны. Они весьма эффективно излучают во внешнюю среду различные шумы, которые создаются внутри прибора, тем самым создавая помехи на радиостанциях при приеме радиосигнала и на другом электронном оборудовании. И наоборот, принимая помехи из эфира от радиопередающих устройств, компьютер или иной электронный прибор может давать сбои в работе. Вот для устранения этого явления и используют ферритовое кольцо, надетое на питающий или согласующий кабель.

Физические свойства

Феррит является ферромагнетиком, не проводящим электрический ток, то есть по сути это магнитный изолятор. В этом материале не создаются вихревые токи, и поэтому он весьма быстро перемагничивается – в такт частоте внешних электромагнитных полей. Это свойство материала является основой для эффективной защиты электронных приборов. Ферритовое кольцо, надетое на кабель, способно создать для синфазных токов большой активный импеданс.

Данный материал образуется из химического соединения оксидов железа с оксидами других металлов. Он обладает уникальными магнитными характеристиками и низкой электропроводностью. Благодаря этому ферриты практически не имеют конкурентов среди иных магнитных материалов в высокочастотной технике. Ферритовые кольца 2000нм значительно увеличивают индуктивность кабеля (в несколько сотен или тысяч раз), что обеспечивает подавление высокочастотных помех. Данный элемент устанавливается на шнур при его производстве либо, разрезанный на две полуокружности, надевается на провод сразу после его изготовления. Ферритовый фильтр упаковывается в пластиковый корпус. Если его разрезать, то можно увидеть внутри кусок металла.

А нужен ли ферритовый фильтр? Или это очередной обман

Компьютеры являются весьма «шумными» (в электромагнитном плане) приборами. Так, материнская плата внутри системного блока способна осциллировать на частоте одного килогерца. Клавиатура обладает микрочипом, который также работает на высокой частоте. Все это приводит к так называемой генерации радиошумов вблизи системы. В большинстве случаев они устраняются при помощи экранирования платы от электромагнитных полей металлическим корпусом. Однако другой источник шумов – это медные провода, которые соединяют различные устройства. По сути, они действуют как длинные антенны, которые улавливают сигналы от кабелей другой радио- и телевизионной техники, и влияют на работу «своего» прибора. Ферритовый фильтр устраняет электромагнитные шумы и сигналы эфирного вещания. Эти элементы преобразуют электромагнитные высокочастотные колебания в тепловую энергию. Вот поэтому их и устанавливают на концах большинства кабелей.

Как правильно выбрать ферритовый фильтр

Чтобы установить на кабель ферритовое кольцо своими руками, необходимо разбираться в типах этих изделий. Ведь от вида провода и его толщины зависит, какой именно фильтр (из какого материала) потребуется использовать. К примеру, кольцо, установленное на многожильный кабель (шнур питания, передачи данных, видео или USB-интерфейс), создает на этом участке так называемый синфазный трансформатор, пропускающий противофазные сигналы, несущие полезную информацию, а также отражает синфазные помехи. В данном случае следует использовать не поглощающий феррит во избежание нарушения передачи информации, а более высокочастотный ферроматериал. А вот ферритовые кольца на антенный кабель предпочтительнее выбирать из материала, который будет рассеивать высокочастотные помехи, нежели отражать их снова в провод. Как видите, неправильно подобранное изделие способно ухудшить работу вашего прибора.

Ферритовые цилиндры

Наиболее эффективно справляются с помехами толстые ферритовые цилиндры. Однако следует учитывать, что слишком громоздкие фильтры весьма неудобны в использовании, а результаты их работы едва ли на практике будет сильно отличаться от немного меньших по размерам. Всегда следует использовать фильтры оптимальных габаритов: внутренний диаметр в идеале должен совпадать с проводом, а его ширина должна соответствовать ширине разъема кабеля.

Не стоит также забывать, что с шумами помогают бороться не только ферритовые фильтры. Например, для лучшей проводимости рекомендуется использовать кабеля с большим сечением. Выбирая длину шнура, не стоит делать большой запас длины между подключаемыми устройствами. Кроме того, источником помех может служить и плохое качество соединения провода и разъема.

Маркировка ферритовых колец

Наиболее широко распространенный тип записи маркирования ферритовых колец имеет следующий вид: К Д×д×Н, где:

— К – это сокращение от слова «кольцо»;

— Д – внешний диаметр изделия;

— д – внутренний диаметр ферритового кольца;

— Н – высота фильтра.

Кроме габаритных размеров изделия, в маркировке зашифрован тип ферромагнитного материала. Пример записи может иметь следующий вид: М20ВН-1 К 4х2,5х1,6. Вторая половина соответствует габаритным размерам кольца, а в первой зашифрована начальная магнитная проницаемость (20 μi). Кроме указанных параметров, в справочном описании каждый производитель указывает критическую частоту, параметры петли гистерезиса, удельное сопротивление и температуру Кюри для конкретного изделия.

Как еще используют ферритовые кольца

Кроме общеизвестного применения в качестве высокочастотной защиты, ферромагнитные материалы используются для изготовления трансформаторов. Их часто можно увидеть в блоках питания компьютерной техники. Общеизвестно, что трансформатор на ферритовом кольце весьма эффективен в балансных смесителях. Однако не всем известно, что существует возможность «растягивания» балансировки. Данная модификация трансформатора способна выполнять операцию балансирования более точно. Кроме того, широко применяются трансформаторы на ферритовых кольцах для согласования выходных и входных сопротивлений каскадов транзисторных устройств. При этом трансформируются активное и реактивное сопротивления. Благодаря последнему это устройство можно применить для изменения диапазонов перестройки емкости. «Растягивающие» трансформаторы хорошо работают при частотах ниже 10 МГц.

Заключение

Тем, кто интересуется, как намотать ферритовое кольцо самостоятельно, следует учитывать, что последовательный импеданс, который вносится высокочастотным ферритовым сердечником, запросто можно увеличить, если сделать на нем несколько витков проводника. Как подсказывает теория электротехники, импеданс подобной системы будет увеличиваться пропорционально квадрату числа витков. Но это в теории, а на практике картина несколько отличается вследствие нелинейности ферромагнитных материалов и потерь в них.

Пара витков на сердечнике увеличивает импеданс не в четыре раза, как должно быть, а немного меньше. В результате для того чтобы несколько витков смогли поместиться в кабельном фильтре, следует выбирать кольцо заведомо большего типоразмера. Если же это неприемлемо, и провод должен оставаться той же длины, лучше применять несколько фильтров.

ПРОСТОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НА 220В


   Преобразователь 12 — 220 В, мощность 70 ватт, самый простой и очень маленький. Иногда в быту возникает необходимость иметь автономное сетевое напряжение 220 вольт.

   Данную конструкцию мне предложил попробовать друг, он проводил с ней опыты и достоверно заявлял, что преобразователь способен ярко засветить лампу накаливания с мощностью 60 ватт, сначала не поверил, но был удивлен получившейся мощью и простотой сборки. Преобразователь напряжения на 220 В, при наличии деталей можно собрать за час, намотка трансформатора займет не больше 30 минут.  

   Предложенный вариант преобразователя имеет маленькие размеры и может использоваться как автомобильный преобразователь напряжения. Имеет достаточно простую конструкцию и приличную выxодную мощность до 70 ватт. Питанием преобразователя служит автомобильный аккумулятор, но в целяx полной автономности и уменьшения размеров можно использовать 8 алкалайновыx батареек с емкостью 3000-4000 миллиампер/час. 

   Начнем с намотки трансформатора. Его очень желательно мотать на ферритовом кольце, но в данном случае был использован Ш-образный трансформатор от импульсного блока питания советского телевизора. Первичная обмотка имеет всего 6 витков, намотана она 4-мя жилами провода диаметром 0,6 мм, но сначала на трансформатор нужно намотать половину вторичной обмотки. 

   Делают это так — берем каркас трансформатора на него ровно, виток к витку мотаем 50 витков провода диаметром 0,8 мм, стараемся все 50 витков поместить в один ряд, как только уже намотаны все витки провод не отрезаем, просто обмотку изолируем несколькими слоями изоляционной ленты и мотаем первичную обмотку, те самые 6 витков 4-мя жилами провода диаметром 0,6 миллиметров.  

   ОЧЕНЬ ВАЖНО ПЕРВИЧНУЮ И ВТОРИЧНУЮ ОБМОТКУ МОТАТЬ В ОДИНАКОВОМ НАПРАВЛЕНИИ, ИНАЧЕ РАБОТАТЬ НЕ БУДЕТ! После того, как первичная обмотка уже намотана, ее тоже изолируем и мотаем оставшиеся 50 витков вторичной обмотки, старайтесь ее тоже поместить в один ряд, мотайте как можно ровно. Итак в итоге вторичная обмотка трансформатора у нас получилась 100 витков. Далее собираем трансформатор, сердечек укрепляем скотчем. Электронная часть проще простого, основой служит микросхема UC 3845, она задает определенную частоту и служит открывающим ключом для транзистора, заметьте транзистор всего один, и при большей нагрузке он может нагреваться и поэтому нужен теплоотвод. 

   Керамические конденсаторы с емкостью 1 микрофарад имеют маркировку 105. Транзистор можно заменить аналогичным. 

   Дроссель можно исключить, он пригодится только тогда, когда преобразователь используется в автомобиле, дроссель сглаживает частотные шумы и не нарушает работу устройства.


Поделитесь полезными схемами

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ СТИРАЛЬНАЯ МАШИНКА ИЗ GSM ЗАРЯДКИ

   Самодельная ультразвуковая стиральная машинка, или необычное применение мобильного зарядного устройства. Для УЗ машинки нам понадобятся: Импульсный блок зарядки сотового телефона, Пьезоэлемент, Подходящий пластмассовый корпус, Паяльник и Клей.


Казино Вулкан Stars в 2020 году

Со стремительным развитием сети интернет растет и количество предложений от создателей сайтов азартного направления. Игровая индустрия ‒ это отдельная, яркая и эффектная по-своему ниша, где спрос формируется влиянием активности игроков.


САМОДЕЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

   Для проекта самодельный преобразователь, взял готовый трансформатор 220-20 вольт из радиоприемника. Далее разобрал рамку трансформатора. Потом снял вторичную обмотку, с которой выходило 20 В. Намотал проволоку виток к витку со вторичной обмотки трансформатора ТВС (трансформатор выходной строчный). Проволока была толщиной 0,01 мм. Рамка и первичная обмотка остались заводскими. По расчетам у меня получилось 1200 витков.


АВТОМАГНИТОЛА Alpine

   Автомагнитола Alpine всем своим видом чётко показывает солидность и стиль, присущие линейке продукции фирмы Alpine. Характерные большие кнопки, размещённые на левой стороне панели, радуют глаз цветом подсветки. Эти кнопки регулируют выбор треков и папок, включение и выбор источника, переключение банков памяти. Символьный дисплей, расположенный чуть правее, выглядит довольно крупным на общем фоне. 



Трансформатор на Ферритовом Кольце :: Электротехническое оборудование

Трансформатор на Ферритовом Кольце

Рассмотрим как сделать схему преобразователя для питания сверхъяркого светодиода. Такая схема может стать хорошим стартом для практического изучения электроники. На основе этого преобразователя в дальнейшем соберем своими руками несколько интересных и полезных электронных самоделок.

Первая трудность в сборке схемы это приобретение ферритового кольца. Ферритовые кольца неотъемлемая часть устройств с импульсными источниками питания (компьютеры, телевизоры, мониторы, видеомагнитофоны и т.д.) Найти такую старую или сломанную технику не составит труда. Например, несколько колец можно найти в блоке питания компьютера в дросселях фильтра питания. Дроссели удаляются с платы, обмотки демонтируются освобождая ферритовое кольцо.

Вторая трудность в сборке схемы это поиск обмоточного провода. Провод также легко доступен, два куска провода в изоляции легко добыть из сетевого интернет кабеля типа UTP, двух проводков длиной 0, 5-1 м вполне хватит.

Радиодетали, также выпаиваются из устаревшей или неисправной техники. Необходимо одно сопротивление номиналом 300 Ом — 10 кОм, любой транзистор n-p-n структуры и конечно светодиод. Цоколевку транзистора определяем задав в поисковике запрос «маркировка транзистора datashit». Допустимо установить в схему транзисторы структуры p-n-p, но для этого необходимо будет поменять полярность питания схемы и светодиода.

Сборка тороидального трансформатора показана на видео. Обмотки наматывается своими руками сразу в два провода. Средняя точка формируется соединением начала одной обмотки с концом другой. Смотри фото. Количество витков 10-30 витков.

Правильно собранная схема начинает работать сразу. Применение тороидального трансформатора, по сравнению со схемой преобразователя с воздушным трансформатором, резко повышает КПД и экономичность схемы преобразователя. Преобразователь запустится даже при подаче напряжения 0, 3 вольта(!) и выдаст напряжение для работы светодиода 2, 5-3 Вольта. Если есть вопросы — спрашивайте!

На основе этого преобразователя на страницах сайта будет собрано несколько полезных и интересных устройств.

Источник: sekret-mastera. ru

Правила намотки тороидальных трансформаторов. Правильная намотка трансформатора своими руками

Технология намотки и способ изоляции на самом деле очень прост и не предполагает ни в коем случае ни какой обмотки, ни лакотканью, ни чем-либо другим. Дело в том, что при любой обмотки сердечника трансформатора лакотканью или другими изоляторами внутреннее окно ТОРА мгновенно заполняются, так как, на внешней стороне получается один слой, а на внутренней 5- 10 слоев, да еще неровных.
Я давно собирался написать статью о способе качественной намотки тороидальных трансформаторов. Это довольно долго объяснять и лучше показать на фото. Причем после намотки обмотки не превращаются в колесо, а сам трансформатор не становиться, яйцеобразным и расход провода минимален. Ввиду всего этого и КПД трансформатора максимален. А что из этого получается, Вы можете посмотреть в моем усилителе.
Сразу оговорюсь, речь идет о мощных тороидальных трансформаторах . Габаритная мощность, которых более 500 Вт. Которые мотаются проводами от 1 до 3 мм. естественно виток к витку. И, как правила, сетевая обмотка которых лежит в приделах от 100 до 400 витков, всего, то есть 0,5-2 витка на вольт. Мотать таким способом менее мощные трансформаторы хлопотно, но при желании можно.
Что нужно для намотки:
1) Необходимо сделать подставку для намотки тороида, делается это очень просто. Берем квадратный кусок ДСП или фанеры толщиной 10-15мм. Размерами 200Х200мм еще нам нужны два деревянных бруска длинной 200мм и с квадратом 20Х20мм. Эти два бруска нам нужно либо приклеить по центру нашей площадки, параллельно друг другу, на расстоянии между ними 100мм. А еще лучше привернуть к площадке эти бруски с помощью шурупов, но с потайными головками и головки утопить в фанеру иначе они будут царапать стол. Теперь если на эту подставку поставить то- роид, он будет прочно и устойчиво стоять.
2) Нужен челнок, челнок я выпиливаю из оргстекла толщиной 5-бмм. Ширина обычно 30-40мм. длинна 300-400мм. Торцевые пропилы я делаю не углом, а полукругом и обрабатываю их напильником, что бы не портилась изоляция провода и даже проклеиваю одним двумя полосками изоленты опять же для защиты провода. На челнок мы наматываем провод, не страшно, если провода не хватит, можно аккуратно спаять провод и мотать дальше. Но лучше все-таки рассчитать, так что бы провода хватило.
3) Теперь нам нужен материал для изоляции между слоями, это очень просто нужно найти тонкий картон (упаковочный), я например, применяю коробки от динамиков для автомобилей. Главное что бы это был не толстый, но и не тонкий материал — толщина картона, где-то 0,5мм. Если он будет с одной стороны глянцевый, то это тоже хорошо.
4) Еще нам потребуется нитки толстые 10-20 номер. Но на худой конец можно и 40 номер. Сама намотка ведется от себя в правую сторону.

А теперь самое главное, это изготовление самих изоляционных прокладок между слоями. Нам потребуется штангель-циркуль, с острыми концами.
Измеряем, внешний диаметр нашего тора, прибавляем 20мм. (для нахлеста) и делим пополам. Например, внешний диаметр тора 150 мм.+ 20 мм.= 170 мм. 170мм./2 = 85 мм.
Выставляем штангель на 85мм. и фиксируем винтом. Сам штангель мы будем использовать как циркуль для черчения кругов на картоне. Почему именно штангелем, а не обычным циркулем, которым и проще и удобнее? А все очень просто, когда мы будем острым и прочным концом штангеля чертить по картону, то на картоне останется продавленная борозда и именно она поможет нам. Эта борозда очень полезна для удобства сгибания внутренней рассеченной окружности наших прокладок. В общем, сами поймете, что штангелем лучше, чем удобным циркулем.

И так чертим, внешний круг на картоне и вырезаем его ножницами, в принципе внешний круг можно нарисовать и обычным циркулем.
Далее замеряем внутренний диаметр тора ничего не прибавляем, не убавляем, а просто делим пополам. Например, диаметр 60мм./2 = 30 мм. Выставляем, именно штангель-циркуль, на 30мм. фиксируем винтом и чертим внутренний диаметр на картоне.

Далее мы берем карандаш и линейку и работаем над внутренним кругом, сначала рисуем крест, то есть, делим круг на 4 части, потом на 8 частей, если внутренний диаметр ТОРА больше 60мм. то еще и на 16 частей.
Далее мы рисуем обычным циркулем еще один круг, который меньше внутреннего в два раза, то есть, раздвигаем циркуль на 15 мм.
А теперь нам потребуется ровный кусок, фанеры или ДСП на который, мы положим нашу картонную заготовку для прорезания концом острого скальпеля или ножа, нанесенных карандашом наших частей. Прорезать нужно по кругу от внешнего края окружности к центральной точке, не далее иначе картон будет задираться. Прорезать нужно насквозь картона.

Потом ножницами вырезаем внутренний круг нарисованный нами обычным циркулем. Полученные дольки отгибаем перпендикулярно заготовки. Понятно, что таких заготовок нужно на каждый слой по две штуки, каждый раз замеры диаметров делаются вновь, так как от слоя к слою их значение меняется.

Далее меряем высоту тора и вырезаем две полоски картона такой же ширины. Одну полоску вставляем внутрь тора, так что бы нахлест был не более 10 мм. Вторую полоску накручиваем одним слоем на внешнюю сторону тора с таким же нахлестом. Надеваем обе круглые заготовки на торцы тора, крепим ниткой в трех-че- тырех местах по кругу. И далее начинаем мотать.

Самые опасные места для пробоя это углы окружностей ТОРА внешний и особенно внутренний. Поэтому если во время намотки мы увидим, что провод может соприкасаться с проводом внутреннего слоя, особенно по внутреннему углу окружности ТОРА. То необходимо подложить под провод полоски такого же картона шириной 10 мм. и длинной по 20-30 мм., там, где это необходимо.

На внешней стороне, как правила этого делать не приходится, так как внешняя сторона заготовки наслаивается на край и хорошо предохраняет провод от замыкания. Вся разметка и прорезка картонных заготовок делается с матовой стороны картона, применять картон с двух сторон глянцевый не желательно. Перед тем как начать мотать тор, на пальцы рук нужно намотать два слоя изоленты на оба сгиба мизинца и на сгиб указательного пальца, иначе будут огромные водяные мозоли.

Дело в том что количество витков будет зависеть от качества железа но приблизительный расчет делается просто, как и у обычного трансформатора только коэффициент берем 20-30.
Ну, например измеряем высоту, она = 10 см.
Измеряем толщину стенки, она = 5 см. 10×5=50 см.
25/50=0,5 витков на 1вольт.
220×0,5=110 витков сетевой обмотки.

Теперь начинаем мотать сетевую обмотку трансформатора, намотав приблизительно 90 витков пробуем включить в сеть, меряя при этом ток холостого хода.
Совсем несложно подключить кончик провода прямо на челноке. Постепенно доматывая провод, доводим ток холостого хода до 50-100 мА и на этом прекращаем мотать, полученное количество витков и будет реально.
Теперь это реальное количество делим на 220 и получаем реальное значение количества витков на 1 вольт. И в соответствии с этой цифрой рассчитываем все выходные обмотки.
Имейте ввиду, что при включении трансформатора в сеть первичный мгновенный бросок тока очень большой. И для того, что бы не спалить тестер нужно делать так:сетевой провод подключаем через замкнутый тумблер параллельно тумблеру включаем тестер, включаем вилку в розетку и только потом размыкаем тумблер, что бы посмотреть ток холостого хода.
Кстати, именно из за мощного первичного броска тока трансформаторы мощностью более 1 КВт, обязательно нужно включать с помощью схемы мягкого включения. Тем более схема эта очень проста.

Федотов Алексей Геннадьевич. (UA3VFS)

Трансформатор представляет собой агрегат, предназначенный для передачи электроэнергии с измененными показателями по сети к конечному потребителю. Это оборудование отличается определенной схемой. Трансформаторы могут понижать или повышать напряжение.

Со временем сердечнику может потребоваться перемотка. В этом случае радиолюбитель сталкивается с вопросом, как намотать трансформатор . Этот процесс занимает достаточно много времени и требует концентрации внимания. Однако сложного ничего в перемотке контура нет. Для этого существует пошаговая инструкция.

Конструкция

Трансформатор работает по принципу электромагнитной индукции. Он может иметь различную конструкцию магнитопривода. Однако одной из самых распространенных является тороидальная катушка. Ее конструкция была изобретена еще Фарадеем. Чтобы понимать, как намотать тороидальный трансформатор или прибор любой другой конструкции, необходимо изначально рассмотреть конструкцию его катушки.

Тороидальные устройства преобразуют переменное напряжение одной мощности в другую. Бывают однофазные и трехфазные конструкции. Они состоят из нескольких элементов. В состав конструкции входит сердечник из ферромагнитной стали. Есть резиновая прокладка, первичная, вторичная намотка, а также изоляция между ними.

Обмотка имеет экран. покрыт и сердечник. Также применяется предохранитель, крепежные элементы. Чтобы соединить обмотки в единую систему, применяется магнитопривод.

Приспособление для намотки

Тороидальные трансформаторы могут быть разных видов. Это необходимо учитывать в процессе создания контура. Намотать трансформатор 220/220 , 12/220 или прочие разновидности можно при помощи специального инструмента.

Чтобы упростить процесс, можно изготовить особый аппарат. Он состоит из которые скреплены между собой металлическим прутом. Он имеет форму рукояти. Этот вертел поможет быстро намотать контуры. Прутик должен быть не толще 1 см. Он будет пронизывать каркас насквозь. При помощи дрели выполнить этот процесс будет проще.

Дрель крепится на плоскости стола. Она будет находиться параллельно. Рукоять должна свободно вращаться. Прут вставляется в патрон дрели. Перед этим на металлический штырь нужно надеть колодку с каркасом будущего трансформатора. Прут может иметь резьбу. Этот вариант считается предпочтительнее. Колодку можно будет зажать с обеих сторон при помощи гайки, текстолитовыми пластинами или дощечками из дерева.

Другие инструменты

Чтобы намотать трансформатор 12/220, импульсный, ферритовый или прочие разновидности конструкций, необходимо подготовить еще несколько инструментов. Вместо представленной выше конструкции можно воспользоваться индуктором от телефона, устройством для перемотки пленки, машиной для шпули с ниткой. Вариантов существует множество. Они должны обеспечить плавность, равномерность процесса.

Также потребуется подготовить прибор для размотки. По своему принципу подобное оборудование похоже на представленные выше устройства. Однако при обратном процессе можно производить вращение без ручки.

Чтобы не считать число витков самостоятельно, следует приобрести специальный прибор. Он будет учитывать количество витков на катушке. Для этих целей может подойти обыкновенный водяной счетчик или велосипедный спидометр. При помощи гибкого валика выбранный прибор учета соединяется с наматывающим оборудованием. Можно сосчитать количество витков катушки устно.

Расчеты

Чтобы понять, как намотать импульсный трансформатор, необходимо произвести расчеты. Если же осуществляется перемотка уже существующей катушки, можно просто запомнить изначальное количество ее витков и приобрести провод идентичного сечения. В этом случае без расчетов можно обойтись.

Но если требуется создать новый трансформатор, нужно определить количество и тип материалов. Например, для устройства с рабочей нагрузкой от 12 до 220 В потребуется аппарат от 90 до мощностью. Взять магнитопривод можно, например, из старого телевизора. Сечение проводника определяется в соответствии с мощностью агрегата.

Количество витков катушек определяется для 1В. Этот показатель приравнивается к 50 Гц. Первичная (П) и вторичная (В) обмотки рассчитываются так:

  • П = 12 х 50/10 = 60 витков.
  • В = 220 х 50/10 = 1100 витков.

Чтобы определить в них токи, применяется следующая формула:

  • Тп = 150: 12 = 12,5 А.
  • Тв = 150: 220 = 0,7 А.

Полученный результат необходимо учесть при выборе материалов для создания нового прибора.

Изоляция слоев

Чтобы намотать ферритовый трансформатор или другую разновидность приборов, необходимо изучить еще один нюанс. Между определенными слоями проводников следует устанавливать Чаще всего для этого применяется конденсатная или кабельная бумага. Все необходимые материалы можно приобрести в специализированных магазинах. Бумага должна обладать достаточной плотностью, быть ровной без просветов или отверстий.

Между отдельными катушками изоляционные слои создаются из более прочных материалов. Чаще всего применяется лакоткань. Ее с обеих сторон обкладывают бумагой. Это необходимо еще и для выравнивания поверхности перед проведением намотки. Если лакоткань найти не удалось, вместо нее можно использовать сложенную в несколько слоев бумагу.

Бумагу режут на полоски, ширина которых должна быть больше, чем контур. Они должны выходить за края обмотки на 3-4 мм. Лишний материал будет подворачиваться вверх. Это позволит хорошо защитить края катушки.

Каркас

Чтобы понять, как правильно намотать трансформатор , следует уделить внимание каждой детали этого процесса. Подготовив изоляцию, провод и инструмент, следует сделать каркас. Для этого можно взять картон. Внутренняя часть каркаса должна быть больше стержня сердечника.

Для О-образного магнитопривода необходимо подготовить 2 катушки. Для сердечника Ш-образной формы потребуется один контур. В первом варианте круглый сердечник необходимо покрыть изоляционным слоем. Только после этого приступают к намотке.

Если же магнитопривод будет Ш-образный, каркас выкраивают из гильзы. Из картона вырезаются щетки. Катушку в этом случае необходимо будет завернуть в компактную коробку. Щетки надеваются на гильзы. Подготовив каркас, можно приступать к намотке проводника.

Пошаговая инструкция намотки

Будет достаточно просто. Для этого катушку с проводом следует установить в оборудовании для размотки. С нее будет снят старый провод. Каркас будущего трансформатора нужно поставить в оборудование для намотки. Далее можно производить вращательные движения. Они должны быть размеренные, без рывков.

В процессе такой процедуры провод со старой катушки будет перемещен на новый каркас. Между проводом и поверхностью стола расстояние должно составлять не менее 20 см. Это позволит положить руку и фиксировать кабель.

На стол нужно заранее выложить все необходимые инструменты и оборудование. Под рукой должна быть бумага изоляционная, ножницы, наждачная бумага, паяльник (включенный в сеть), ручка или карандаш. Одной рукой необходимо поворачивать ручку устройства для наматывания, а второй — проводник фиксировать. Нужно чтобы витки укладывались равномерно, ровно.

Рассматривая пошаговую инструкцию, как намотать трансформатор , следует уделить внимание последующим операциям. После укладывания проводника каркас потребуется заизолировать. Сквозь его отверстие необходимо продеть конец провода, выведенный из контура. Фиксация будет временной.

Опытные радиолюбители рекомендуют перед проведением намотки сначала потренироваться. Когда получится накладывать витки ровно, можно приступать к работе. Угол натяжения и провода должны быть постоянными. Каждый следующий слой не требуется мотать до упора. Иначе проводник может соскользнуть с предназначенного для него места.

В процессе наматывания витков нужно установить счетчик на нулевую отметку. Если же его нет, нужно проговаривать количество поворотов проволоки вслух. При этом следует максимально сконцентрироваться, чтобы не сбиться со счета.

Изоляцию нужно будет прижать кольцом из мягкой резины или клеем. Каждый последующий слой будет на 1-2 витка меньше, чем предыдущий.

Процесс соединения

Рассматривая, как намотать трансформатор , необходимо изучить процесс соединения проводов. Если при наматывании жила оборвется, следует произвести процесс спайки. Эта процедура может потребоваться и в том случае, если изначально предполагается создавать контур из нескольких отдельных кусков проволоки. Спайку выполняют в соответствии с толщиной провода.

Для проволоки толщиной до 0,3 мм необходимо очистить концы на 1,5 см. Затем их можно просто скрутить и спаять при помощи соответствующего инструмента. Если же жила толстая (более 0,3 мм), можно спаять концы напрямую. Скручивание в этом случае не потребуется.

Если же провод очень тонкий (менее 0,2 мм), его можно сварить. Их скручивают без проведения процедуры зачистки. Место соединения подносят в пламя зажигалки или спиртовки. В месте соединения должен появиться наплыв из металла. Место соединения проводов нужно обязательно изолировать лакотканью или бумагой.

Испытание

Изучив процедуру, как намотать трансформатор, следует учесть еще несколько рекомендаций. Количество витков тонкого проводника может достигать несколько тысяч. В этом случае лучше использовать специальное счетное оборудование. Обмотку защищают сверху бумагой. Для толстого проводника наружная защита не требуется.

Чтобы оценить надежность изоляции, необходимо поочередно касаться выведенным проводником каждого выхода сетевых контуров. Процедуру проверки нужно выполнять очень осторожно. Следует исключить вероятность удара током.

Рассмотрев пошаговую инструкцию намотки трансформатора, можно отремонтировать старый или создать новый прибор. При четком следовании всем ее пунктам удается создать надежный, долговечный агрегат.

!
В этой статье речь пойдет о том, как правильно мотать импульсный трансформатор.

Автор YouTube канала «Open Frime TV» Роман, не так давно собирал импульсный блок питания на микросхеме IR2153, а сейчас он расскажет, как самостоятельно намотать импульсный трансформатор для самодельного блока питания.

Так уж сложилось, что первый намотанный автором трансформатор был на ферритовом кольце, и после этого он уже не мог мотать на ш-образных, и на то есть несколько причин. Первое — это относительно небольшое место намотки ш-образных сердечников, а у тороидальных же можно растянуть по всему кольцу. И отсюда появляется вторая проблема, если намотали много витков, то потом закрыть половинки сердечника сложно.


Да, вы можете сказать, что обратной стороной медали будет распространенность таких сердечников в блоках питания компьютера, но вы попробуйте сначала разберите нормально сердечник, не сломав его. Хотя уже было экспериментально доказано, что поломанный сердечник после склейки работает так же, как и новый, но душе спокойнее, когда используется цельный феррит.


Еще одно, при одинаковых размерах ферритовое кольцо имеет большую мощность, чем ш-образный сердечник. Вот к примеру, несколько сердечников. Ш-образный может выдать мощность 150-180Вт, а примерно такой же по размеру тороид может выдать 250Вт.


Для сравнения, вот еще один тороид, который всего на 1 см больше предыдущего, а этот уже может выдать 600Вт мощности.


Автор надеется, что приведенные им доводы были весьма вескими, и советует переходить на намотку трансформаторов на тороидальные сердечники. Ну а теперь собственно переходим к намотке. Для этого нам понадобится сердечник. Они бывают разных типов. Вот такие, еще производства СССР и вот такие сделанные в Китае:


Можно использовать как те, так и другие. У сердечников, изготовленных в Советском Союзе должна быть маркировка 2000НМ, а при выборе китайских необходимо следить за проницаемостью, она должна быть в районе 2000-2200.


С этим разобрались, идем дальше. Как видим, китайские сердечники уже покрыты краской и по сути можно мотать прямо на сердечник без изоляции.


Но тогда провод будет скользить по поверхности. Если вас, как и автора такое не устраивает, то для изоляции можно использовать вот такую желтую высоковольтную майларовую ленту:


Или же можно использовать вот такой термоскотч:


Применять в данном случае классическую синюю изоленту крайне нежелательно, так как при нагреве она сильно задерживает тепло. Перед изготовлением трансформатора вы уже знаете какое напряжение и мощность он должен выдать. Вот и автор придумал себе следующее техническое задание: необходимо намотать трансформатор на 24В, мощностью 80Вт для будущего проекта паяльной станции.


С расчетами нам поможет следующая программа:


Ссылку на нее автор оставил в описании под видеороликом (ссылка ИСТОЧНИК в конце статьи). В программе водим необходимое значение. Если делаете импульсный блок питания по схеме автора, то просто повторяете действия как на экране (более подробно это показано в видеоролике автора внизу страницы).

Отличия будут в нескольких параметрах. Первое — это частота.


Она зависит от номинала вот этого резистора:


Посчитать ее можно в онлайн калькуляторе. Сюда достаточно забить номинал конденсатора и резистора. На выходе получим частоту.


Также у вас будут свои выходные напряжения и диаметры проводов.


Когда разобрались с данными приступаем к выбору сердечника. Если у вас есть в наличие сердечники, то замеряем их размер с помощью линейки или штангенциркуля, а потом ищем в программе такой же типоразмер. Когда указали свой сердечник, программа покажет габаритную мощность, и вы уже понимаете подходит он или нужно искать новый.


Если в наличии нет сердечников, то просто начните перебирать разные размеры. Таким образом находим нужный сердечник, а потом остается только купить его в магазине. Надеюсь, вам стал понятен принцип выбора сердечников. У автора в наличии были сердечники с минимальной мощностью 250Вт, их можно спокойно использовать. Да, будет небольшой перерасход материала, но это не страшно, лучше большая мощность, чем меньшая.

Автор решил использовать сердечник с заведомо большей мощности, потому что на нем будет нагляднее видно процесс намотки. Когда ввели все данные в программу, нажимаем кнопку «рассчитать», и получаем необходимые параметры для намотки.


Как вы помните, нам нужно получить напряжение 24В на выходе, но по расчетам получается 26В. В таком случае можно изменять частоту и искать такое значение, при котором на выходе будет нужное напряжение. Вместе с изменением частоты изменяются и параметры обмотки. Вот к примеру, мы нашли частоту 38кГц, при которой на выходе получаем напряжение ровно 24В. Переходим в онлайн калькулятор, и изменяя номинал резистора, находим значение, при котором будет нужная частота в 38кГц, а потом уже непосредственно при запайке резистора на плату, на нем выставляем нужный номинал.


Можно переходить к намотке. Изолируем сердечник.


Теперь можно мотать первичную обмотку, но на глаз равномерно распределить будет сложно, поэтому сделаем разметку. Нам понадобится листик и транспортир. Делаем 2 диаметра: внутренний и наружный. Ставим точку отсчета и с помощью транспортира делим нашу разметку на то количество, сколько нужно витков. Потом вырезаем ее, и с помощью скотча приклеиваем на сердечник.


Далее нужно отмотать необходимую длину провода для намотки. Сделать это можно зная длину одного витка, а также количество витков. Замеряем один виток и умножаем на количество, а также добавляем 5% из-за того, что провод ложится не виток к витку, а немного растянуто, а еще и выводы необходимо сделать.

Когда узнали длину провода, отматываем его, отрезаем и можно мотать. Для этого автор пользуется вот таким приспособлением:


На него наматывается провод и потом спокойно продевая его в сердечник производится намотка строго по разметке. Для крепления витков можно использовать суперклей.


Теперь осталось подпаять многожильный провод к первички и заизолировать тем же термоскотчем.


Вот и все — первичка готова, приступаем к изготовлению вторички. Направление намотки первички и вторички может не совпадать — это неважно. Процедура намотки вторички практически не отличается от намотки первичной обмотки, такая же разметка, витков правда меньше, но процесс идентичен.


А теперь самое важное. Вот здесь путается большинство людей, это то, как сделать среднюю точку. Итак, сейчас автор продемонстрирует это максимально наглядно. Вот мы намотали одну половину вторички — это будет средней точкой.

Изготовить самодельный трансформатор – это стоящее дело, чтобы не тратить деньги на покупку трансформаторов.

Подбор материалов

Провод возьмем российский, у него прочнее изоляция. От старых катушек провод используется, если нет повреждения изоляции. Для изоляции подойдет бумага, пленка ФУМ. Для изоляции между обмотками лучше использовать лаковую ткань, несколько слоев изоляции. Для поверхностной наружной изоляции подходит кабельная бумага, лаковая ткань. А также можно мотать трансформатор, применяя изоленту ПВХ.

Каркас делают из стеклотекстолита или ему подобного материала.

Расчеты параметров самодельного трансформатора

На простом трансформаторе первичная обмотка имеет 440 витков для 220 вольт. Получается на каждые два витка по 1 вольту. Формула для подсчета витков по напряжению:

N = 40-60 / S, где S – площадь сечения сердечника в см 2 .

Константа 40-60 зависит от качества металла сердечника.

Сделаем расчет для установки обмоток на магнитопровод. В нашем случае у трансформатора окно 53 мм по высоте и 19 мм по ширине. Каркас будет текстолитовый. Две щеки внизу и вверху 53 – 1,5 х 2 = 50 мм, каркас 19 – 1,5 = 17,5 мм, окно размером 50 х 17,5 мм.

Рассчитываем необходимый диаметр проводов. Мощность сердечника трансформатора своими руками по габаритам 170 ватт. На обмотке сети ток 170 / 220 = 0,78 ампера. Плотность тока 2 ампера на мм 2 , стандартный диаметр провода по таблице 0,72 мм. Заводская обмотка из провода 0,5, завод сэкономил на этом.

  • Обмотка простого трансформатора высокого напряжения 2,18 х 450 = 981 виток.
  • Низковольтная для накала 2,18 х 5 = 11 витков.
  • Низкого напряжения накальная 2,18 х 6,3 = 14 витков.

Количество витков первичной обмотки:

берем провод 0,35 мм, 50 / 0,39 х 0,9 = 115 витков на один слой. Количество слоев 981 / 115 = 8,5. Из середины слоя не рекомендуется делать вывод для обеспечения надежности.

Рассчитаем высоту каркаса с обмотками. Первичная из восьми слоев с проводом 0,74 мм, изоляцией 0,1 мм: 8 х (0,74 + 0,1) = 6,7 мм. Высоковольтную обмотку лучше экранировать от других обмоток для предотвращения помех высоких частот. Для того, чтобы мотать трансформатор, делаем обмотку экрана из одного слоя провода 0,28 мм с изоляцией из двух слоев с каждой стороны: 0,1 х 2 + 0,28 = 0,1 х 2 = 0,32 мм.

Первичная обмотка будет занимать места: 0,1 х 2 + 6,7 + 0,32 = 7,22 мм.

Повышающая обмотка из 17 слоев, толщина 0,39, изоляция 0,1 мм: 17 х (0,39 + 0,1) = 6,8 мм. Поверх обмотки делаем слои изоляции 0,1 мм.

Получается: 6,8 + 2 х 0,1 = 7 мм. Высота обмоток вместе: 7,22 + 7 = 14,22 мм. 3 мм осталось для накальных обмоток.

Можно сделать расчет внутренних сопротивлений обмоток. Для этого рассчитывается длина витка, берется длина провода в обмотке, определяется сопротивление, зная удельное сопротивление по таблице для меди.

При расчете сопротивления секции первичной обмотки получается разница около 6-ти Ом. Такое сопротивление даст падение напряжения 0,84 вольта при токе номинала 140 миллиампер. Чтобы компенсировать это падение напряжения, добавим два витка. Теперь во время нагрузки секции равны по напряжению.

Изготовление каркаса катушки трансформатора своими руками

Важны углы на деталях, и точность в размерах, что повлияет на сборку простого трансформатора.

На щечках отводим места для крепления выводных контактов обмоток, сверлим отверстия по расчетам. Когда каркас собран, то теперь скругляем острые грани, к которым будет прикасаться провод обмотки. Используем для этой цели надфиль. Провода не должны резко перегибаться, так как эмаль изоляции потрескается. Теперь проверим, вставляется ли в окно каркаса пластина. Она не должна болтаться, или туго входить. Каркас ставим на специальный станок или готовимся мотать трансформатор вручную. Толстые провода всегда мотаются руками.

Намотка трансформатора своими руками

Укладываем изоляцию первого слоя. Вставляем конец провода в отверстие выводной клеммы. Начинаем мотать провод, не забывая о его натяжении. Проверить можно так: намотанная катушка не будет проминаться от пальца. Провод растягивать нельзя, так как нарушится изоляция. Готовую катушку рекомендуется пропитать парафином, чтобы не испортить провод. Если обмотка гудит во время работы трансформатора, то изоляция провода стирается, провод изгибается и разрушается. По этой причине натяжение провода во время намотки имеет большое значение.

Витки во время намотки придвигаем друг к другу, уплотняем. Первый слой самый важный.

На слое не нужно оставлять пустое место. Наибольшее напряжение на последних витках составляет для первичной 60 + 60 / 2, 18 + 55 В. Изоляция из лака выдержит напряжение, если провод будет проваливаться в пустоту слоя, то может нарушиться изоляция. Пропитываем первый слой, затем второй и так далее. К изоляции между обмотками необходимо отнестись добросовестно. Она должна выдерживать до 1000 вольт. Вверху на изоляции рекомендуется подписать количество витков и размер провода, это пригодится при ремонте.

Слои самодельного трансформатора должны иметь правильную форму. По мере намотки катушка будет изгибаться у краев. Для этого слои нужно равнять во время намотки, не повредив изоляцию.

Вынужденные стыки провода лучше на ребре каркаса за сердечником. Соединять провод скруткой с пайкой, внакладку с пайкой. Длина контакта при соединении делается более 12 диаметров провода. Стык нужно изолировать бумагой или лаковой тканью. Пайка должна быть без острых углов.

Выводные концы обмоток делаются по-разному. Главное, чтобы была надежность и качество.

Окончание изготовления трансформатора своими руками

Припаиваем выводные концы обмоток, изолируем поверхность простого трансформатора, подписываем на нем данные характеристики и производим сборку сердечника. После этого надо проверить этот простой трансформатор своими руками.

Замеряем ток самодельного трансформатора вхолостую, он должен быть минимальным. Смотрим на нагрев. Если греется сердечник, то неправильно подобрано железо. Если нагрелись обмотки, значит, есть короткое замыкание. Если нормально, то замыкаем ненадолго вторичную обмотку, треска и сильного гудения не должно быть.

Пример как сделать самодельный трансформатор

Перейдем к изготовлению самого трансформатора. По готовому сердечнику рассчитаем мощность трансформатора, витки и провод, намотаем первичную и вторичную обмотки, соберем трансформатор полностью.

Чтобы мотать трансформатор напряжением 220 на 12 вольт нам необходимо подобрать магнитный сердечник. Подбираем магнитный сердечник Ш-образный, и каркас от старого трансформатора. Чтобы определить мощность, выдаваемую простым трансформатором, необходимо произвести предварительный расчет.

Расчет трансформатора

Рассчитываем диаметр провода первичной обмотки. Мощность трансформатора Р 1 = 108 Вт:

Р 1 = U 1 x I 1

где: I 1 – ток в первичной обмотке;

тогда ток в первичной обмотке:

I 1 = Р 1 / U 1 = 108 Вт / 220 В = 0,49 А.

Возьмем I 1 = 0,5 ампера.

Из таблицы диаметр провода в зависимости от тока выбираем допустимый ток 0,56 А, диаметр 0,6 мм.

Самодельный трансформатор своими руками можно намотать без станка. На это уйдет два-три часа, не больше. Приготовим полоски бумаги для прокладки ее между слоями провода. Полоску вырезаем шириной равной расстоянию между щечками катушки трансформатора плюс еще пару миллиметров, чтобы бумага легла плотно, по краям витки не залезали друг на друга.

Длину полоски делаем с запасом два сантиметра для склеивания. По краям полоску слегка надрезаем ножницами, чтобы при изгибе бумага не рвалась.

Затем приклеиваем полоску бумаги на каркас, плотно пригладив ее.

Намотка первичной обмотки

Теперь берем провод от старой катушки, у которой провод с хорошей не потрескавшейся изоляцией. Конец провода вставляем в гибкую трубочку изоляции от старого использованного провода соответствующего подходящего диаметра. Просовываем конец обмотки в отверстие каркаса катушки (они уже имеются в старом каркасе).

Катушка мотается плотно, виток к витку. Намотав 3-4 витка, нужно прижать витки, друг к другу, чтобы намотка витков была плотной. Чтобы мотать трансформатор после намотки первого слоя, необходимо посчитать количество витков в ряду. У нас получилось 73 витка. Делаем прокладку полоской бумаги. Наматываем второй слой. Во время намотки нужно все время держать провод в натянутом состоянии, чтобы намотка получалась плотной. После второго слоя также делаем прокладку из бумаги. Если не хватает длины провода, то соединяем с ним другой провод путем спайки. Лудим лакированный провод, нагрев конец паяльником на таблетке аспирина. При этом лак хорошо снимается.

Когда намотка первичной обмотки закончена, то конец провода изолируем в трубочку и выводим наружу катушки. Между первичной и вторичной обмотками делаем обмоточную изоляцию. Можно мотать трансформатор дальше.

Вторичная обмотка

Рассчитаем диаметр провода вторичной обмотки самодельного трансформатора. Мощность вторичной обмотки примем:

Р 2 = 100 ватт

Р 2 = U 2 x I 2

U 2 = 18 вольт;

Допустимый ток во вторичной обмотке будет равен:

I 2 = Р 2 / U 2 = 100 Вт / 18 В = 5,55 А.

Из таблицы диаметр в зависимости от тока: диаметр для тока 5,55 А – ближайшее значение в таблице 6,28 ампера. Для такого тока необходим диаметр провода 2 мм.

Берем провод, который мы получили при сматывании старого трансформатора. Наматываем провод вторичной обмотки по такому же принципу, как и первичную обмотку. Провод вторичной обмотки намного жестче, поэтому, чтобы он ровно ложился при намотке, периодически его необходимо осаживать ударами молотка через деревянный брусок, чтобы не повредить изоляцию. У нас получилось 3 слоя вторичной обмотки. Получился готовый намотанный каркас простого трансформатора.

Сборка трансформатора своими руками

Для ускорения сборки берем по две Ш-образные пластины. Вставляем их внутрь каркаса поочередно с двух сторон по две штуки.

Перекрывающие пластины пока не ставим. Они будут установлены позже. Если вставлять все пластины сразу всем пакетом, то между пластинами появляются зазоры и индуктивность всего сердечника падает. После сборки Ш-образных пластин самодельного трансформатора вставляем перекрывающие пластины, также по две штуки.

После сборки сердечника аккуратно обстукиваем его плоскости молотком для выравнивания пластин. При помощи стоек и шпилек будем стягивать сердечник. По правилам на шпильки надеваются бумажные гильзы для снижения потерь в сердечнике.

Концы обмоток зачищаем и лудим. Затем припаиваем к выводным планкам, которые можно прикрепить к каркасу трансформатора. Получился готовый трансформатор своими руками.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на , буду рад если вы найдете на моем еще что-нибудь полезное.

Федотов Алексей Геннадьевич (UA3VFS)
г. Гусь-Хрустальный

Технология намотки и способ изоляции на самом деле очень прост и не предполагает ни в коем случае ни какой обмотки, ни лакотканью, ни чем-либо другим. Дело в том, что при любой обмотки лакотканью или другими изоляторами внутреннее окно ТОРА мгновенно заполняются, так как, на внешней стороне получается один слой, а на внутренней 5-10 слоев, да еще неровных. Я давно собирался написать статью о способе качественной намотки торов. Это довольно долго объяснять и лучше показать на фото. Причем после намотки обмотки не превращаются в колесо, а сам трансформатор не становиться, яйцеобразным и расход провода минимален. Ввиду всего этого и КПД трансформатора максимален. А что из этого получается, Вы можете посмотреть в моем .

Сразу оговорюсь, речь идет о мощных тороидальных трансформаторах. Габаритная мощность, которых более 500Вт. Которые мотаются проводами от 1 до 3мм. естественно виток к витку. И, как правила, сетевая обмотка которых лежит в приделах от 100 до 400 витков, всего, то есть 0,5-2 витка на вольт. Мотать таким способом менее мощные трансформаторы хлопотно, но при желании можно.

Что нужно для намотки.

1) Необходимо сделать подставку для намотки тороида, делается это очень просто. Берем квадратный кусок ДСП или фанеры толщиной 10-15мм. Размерами 200Х200мм еще нам нужны два деревянных бруска длинной 200мм и с квадратом 20Х20мм. Эти два бруска нам нужно либо приклеить по центру нашей площадки, параллельно друг другу, на расстоянии между ними 100мм. А еще лучше привернуть к площадке эти бруски с помощью шурупов, но с потайными головками и головки утопить в фанеру иначе они будут царапать стол. Теперь если на эту подставку поставить тороид, он будет прочно и устойчиво стоять.
2) Нужен челнок, челнок я выпиливаю из оргстекла толщиной 5-6мм. Ширина обычно 30-40мм. длинна 300-400мм. Торцевые пропилы я делаю не углом, а полукругом и обрабатываю их напильником, что бы не портилась изоляция провода и даже проклеиваю одним двумя полосками изоленты опять же для защиты провода.
На челнок мы наматываем провод, не страшно, если провода не хватит, можно аккуратно спаять провод и мотать дальше. Но лучше все-таки рассчитать, так что бы провода хватило.
3) Теперь нам нужен материал для изоляции между слоями, это очень просто нужно найти
тонкий картон (упаковочный), я например, применяю коробки от динамиков для автомобилей. Главное что бы это был не толстый, но и не тонкий материал толщина картона, где-то 0,5мм. Если он будет с одной стороны глянцевый, то это тоже хорошо.
4) Еще нам потребуется нитки толстые 10-20 номер. Но на худой конец можно и 40 номер.
Сама намотка ведется от себя в правую сторону.

А теперь самое главное, это изготовление самих изоляционных прокладок между слоями.
Нам потребуется штангель-циркуль, с острыми концами .
Измеряем, внешний диаметр нашего тора , прибавляем 20мм. (для нахлеста) и делим пополам. Например, внешний диаметр тора 150мм.+ 20мм.= 170мм. 170мм./2 = 85мм.
Выставляем штангель на 85мм. и фиксируем винтом. Сам штангель мы будем использовать как циркуль для черчения кругов на картоне. Почему именно штангелем, а не обычным циркулем, которым и проще и удобнее? А все очень просто, когда мы будем острым и прочным концом штангеля чертить по картону, то на картоне останется продавленная борозда и именно она поможет нам. Эта борозда очень полезна для удобства сгибания внутренней рассеченной окружности наших прокладок. В общем, сами поймете, что штангелем лучше, чем удобным циркулем.
И так чертим, внешний круг на картоне и вырезаем его ножницами, в принципе внешний круг можно нарисовать и обычным циркулем.
Далее замеряем внутренний диаметр тора ничего не прибавляем, не убавляем, а просто делим пополам. Например, диаметр 60мм./2 = 30мм.
Выставляем, именно штангель-циркуль, на 30мм. фиксируем винтом и чертим внутренний диаметр на картоне.
Далее мы берем карандаш и линейку и работаем над внутренним кругом, сначала рисуем крест, то есть, делим круг на 4 части, потом на 8 частей, если внутренний диаметр ТОРА больше 60мм. то еще и на 16 частей.
>Далее мы рисуем обычным циркулем еще один круг, который меньше внутреннего в два раза, то есть, раздвигаем циркуль на 15мм.

А теперь нам потребуется ровный кусок, фанеры или ДСП на который, мы положим нашу картонную заготовку для прорезания концом острого скальпеля или ножа, нанесенных карандашом наших частей. Прорезать нужно по кругу от внешнего края окружности к центральной точке, не далее иначе картон будет задираться. Прорезать нужно насквозь картона. Далее ножницами вырезаем внутренний круг нарисованный нами обычным циркулем. Полученные дольки отгибаем перпендикулярно заготовки.
Понятно, что таких заготовок нужно на каждый слой по две штуки, каждый раз замеры диаметров делаются вновь, так как от слоя к слою их значение меняется.
Далее меряем высоту тора и вырезаем две полоски картона такой же ширины.
Одну полоску вставляем внутрь тора, так что бы нахлест был не более 10мм.
Вторую полоску накручиваем одним слоем на внешнюю сторону тора с таким же нахлестом.
Надеваем обе круглые заготовки на торцы тора, крепим ниткой в трех-четырех местах по кругу.
И далее начинаем мотать.

Самые опасные места для пробоя это углы окружностей ТОРА внешний и особенно внутренний. Поэтому если во время намотки мы увидим, что провод может соприкасаться с проводом внутреннего слоя, особенно по внутреннему углу окружности ТОРА. То необходимо подложить под провод полоски такого же картона шириной 10мм. и длинной по 20-30мм., там, где это необходимо. На внешней стороне, как правила этого делать не приходится, так как внешняя сторона заготовки наслаивается на край и хорошо предохраняет провод от замыкания.

Вся разметка и прорезка картонных заготовок делается с матовой стороны картона, применять картон с двух сторон глянцевый не желательно.
Перед тем как начать мотать тор, на пальцы рук нужно намотать два слоя изоленты на оба сгиба мизинца и на сгиб указательного пальца, иначе будут огромные водяные мозоли.

Дело в том что количество витков будет зависеть от качества железа но приблизительный расчет делается просто, как и у обычного трансформатора только коэффициент берем 20-30.
Ну, например измеряем высоту, она = 10см.
Измеряем толщину стенки, она = 5 см.
10х5=50см.
25/50=0,5 витков на 1вольт.
220х0,5=110 витков сетевой обмотки.
Теперь начинаем мотать сетевую обмотку, намотав приблизительно 90 витков пробуем включить в сеть, меряя при этом ток холостого хода.
Совсем несложно подключить кончик провода прямо на челноке.
Постепенно доматывая провод, доводим ток холостого хода до 50-100ма. и на этом прекращаем мотать, полученное количество витков и будет реально. Теперь это реальное количество делим на 220 и получаем реальное значение количества витков на 1вольт.
И в соответствии с этой цифрой рассчитываем все выходные обмотки.

Имейте ввиду, что при включении трансформатора в сеть первичный мгновенный бросок тока очень большой. И для того, что бы не спалить тестер нужно делать так. Сетевой провод подключаем через замкнутый тумблер параллельно тумблеру включаем тестер, включаем вилку в розетку и только потом размыкаем тумблер, что бы посмотреть ток холостого хода.

Кстати именно из за мощного первичного броска тока трансформаторы мощностью более 1 КВт., обязательно нужно включать с помощью схемы мягкого включения. Тем более схема эта очень проста.

Иллюстрации

Образцы изготовления моточных элементов | ut2fw

Катушки.

Каркасы катушек диаметром 7,5мм.

Катушки связи мотаются поверх основной, катушки ДПФов – у нижнего (земляного) вывода, а на основной плате (L9) в середине основной катушки. Намотка катушек основной и связи обязательно мотается в одном направлении, с соответствующей распайкой земляного и «горячего» выводов. Витки можно фиксировать при помощи ниток, парафина, колечек нарезанных из эластичных поливинилхлоридных трубок или кембрика подходящего диаметра.

Ни в коем случае не нужно пропитывать намотку каким-либо клеем! Т.к. время полимеризации клея чаще всего трудно предположить и весь этот период будет меняться диэлектрическая проницаемость – соответственно и индуктивность катушки, что приведёт к постоянной неконтролируемой расстройке контуров. Катушки L9,L14 – обмотка 1-2 22витка, обмотка 3-4 5 витков, провод ПЭЛ 0,27мм.

Катушка ГУНа на 20м.

Мотается на каркасе из шприца.

Трансформаторы.

Прежде, чем наматывать трансформаторы — обязательна изоляция кольца какой-либо плёнкой – это может быть тонкая лакоткань, фторопластовая жесткая плёнка. Главное требование – чтобы провод при намотке не замкнул на острых гранях кольца. Как вариант, возможно окунуть кольцо несколько раз в какой-либо лак с последующей просушкой каждого слоя и затем мотать поверх такого варианта изоляции. Намотка провода должна быть равномерной по всему кольцу с плотным прилеганием провода к кольцу. Скрутку не применяю – на фото видно, что провода не скручены, а расположены рядом друг другу. Если намотка ведётся в три провода – обычно средний используется для одной катушки, а крайние для другой. На фото это видно – Т2,3. У Т1 первичная обмотка располагается между витками вторички – более толстый провод на фото.

Трансформаторы основной платы намотаны на кольцах 1000НМ, диаметром 7мм, провод ПЭЛ 0,27мм: TV1 1-2 5 витков, 3-4-5 12 витков в два провода, начало с концом соединены образуют вывод №4. TV4,L3,L10 9 витков в два провода, начало одной обмотки соединено с концом второй – образуют средний вывод. TV2,TV3 – 9 витков в три провода. Обмотки в TV2 соединены аналогично TV1.

Фото катушек и трансформаторов.

«Бинокли» ШПУ.

Для изготовления «биноклей» применяются как кольца, так и ферритовые трубки. Для Т2 кольца К7 из феррита 1000-2000, по 4-ре кольца в каждой половине «бинокля». Обмотки выполнены из обычного провода – первичная обмотка из многожильного провода во фторопластовой изоляции, вторичная обмотка ПЭЛ 0,8-0,9мм. Для «бинокля» выходного каскада применяются ферритовые трубки проницаемостью около 1000. Но можно применять и набор колец внешним диаметром 10-12мм. Общей длиной набора 20-25мм. От проницаемости феррита будет зависеть АЧХ ШПУ. Бинокли нужно изолировать от металлизации платы – подложить под них изолирующие подкладки из картона. В выходном бинокле для первичной обмотки используется экран от тонкого коаксиального кабеля. Внутри которого протягивается вторичная обмотка из многожильного жесткого провода в термостойкой изоляции (фторопласт).

Как рассчитать трансформаторы с ферритовым сердечником

Расчет ферритового трансформатора — это процесс, в ходе которого инженеры оценивают различные характеристики обмотки и размер сердечника трансформатора, используя феррит в качестве материала сердечника. Это помогает им создать идеально оптимизированный трансформатор для конкретного приложения.

В сообщении представлено подробное объяснение того, как рассчитать и разработать индивидуальные трансформаторы с ферритовым сердечником. Содержание легко понять и может быть очень удобно для инженеров, занятых в области силовой электроники и производящих инверторы SMPS.

Почему ферритовый сердечник используется в высокочастотных преобразователях

Вы, возможно, часто задавались вопросом о причине использования ферритовых сердечников во всех современных импульсных источниках питания или преобразователях SMPS. Верно, он предназначен для достижения более высокой эффективности и компактности по сравнению с источниками питания с железным сердечником, но было бы интересно узнать, как ферритовые сердечники позволяют нам достичь такой высокой степени эффективности и компактности?

Это связано с тем, что в трансформаторах с железным сердечником железный материал имеет гораздо более низкую магнитную проницаемость, чем ферритовый материал. Напротив, ферритовые сердечники обладают очень высокой магнитной проницаемостью.

Это означает, что под воздействием магнитного поля ферритовый материал может достигать очень высокой степени намагничивания, лучше, чем все другие формы магнитных материалов.

Более высокая магнитная проницаемость означает меньшее количество вихревых токов и меньшие коммутационные потери. Магнитный материал обычно имеет тенденцию генерировать вихревой ток в ответ на повышение частоты магнитного поля.

По мере увеличения частоты вихревой ток также увеличивается, вызывая нагрев материала и увеличение импеданса катушки, что приводит к дополнительным коммутационным потерям.

Ферритовые сердечники из-за их высокой магнитной проницаемости могут более эффективно работать на более высоких частотах благодаря меньшим вихревым токам и меньшим коммутационным потерям.

Теперь вы можете подумать, почему бы не использовать более низкую частоту, поскольку это, наоборот, помогло бы уменьшить вихревые токи? Это кажется верным, однако более низкая частота также означала бы увеличение количества витков для того же трансформатора.

Поскольку более высокие частоты допускают пропорционально меньшее количество витков, трансформатор становится меньше, легче и дешевле.Вот почему SMPS использует высокую частоту.

Топология инвертора

В инверторах с импульсным режимом обычно используются два типа топологии: двухтактная и полный мост. Двухтактный использует центральный отвод для первичной обмотки, в то время как полный мост состоит из одной обмотки как для первичной, так и для вторичной обмотки.

На самом деле обе топологии имеют двухтактный характер. В обоих вариантах на обмотку подается непрерывно переключаемый обратный и прямой переменный ток от полевых МОП-транзисторов, колеблющийся с заданной высокой частотой, имитируя двухтактное действие.

Единственное принципиальное различие между ними заключается в том, что первичная сторона трансформатора с центральным ответвлением имеет в 2 раза больше витков, чем у полномостового трансформатора.

Как рассчитать трансформатор инвертора с ферритовым сердечником

Расчет трансформатора с ферритовым сердечником на самом деле довольно прост, если у вас есть все указанные параметры.

Для простоты мы попытаемся решить эту формулу на примере настройки, скажем, для трансформатора на 250 Вт.

Источником питания будет аккумулятор на 12 В.Частота переключения трансформатора будет 50 кГц, что является типичным значением для большинства инверторов SMPS. Предположим, что на выходе будет 310 В, что обычно является пиковым значением 220 В (среднеквадратичное значение).

Здесь 310 В будет после выпрямления через мостовой выпрямитель с быстрым восстановлением и LC-фильтры. Выбираем ядро ​​как ETD39.

Как мы все знаем, когда используется батарея 12 В, ее напряжение никогда не бывает постоянным. При полной зарядке значение составляет около 13 В, которое продолжает падать по мере того, как нагрузка инвертора потребляет энергию, пока, наконец, батарея не разрядится до минимального предела, который обычно составляет 10.5 В. Поэтому для наших расчетов мы будем рассматривать 10,5 В как значение напряжения питания для В в (мин) .

Первичные витки

Стандартная формула для расчета числа витков первичной обмотки приведена ниже:

N (первичный) = В дюйм (номинальный) x 10 8 /4 x f x B max x A c

Здесь N (первичный) относится к номерам первичных витков. Поскольку в нашем примере мы выбрали двухтактную топологию с центральным ответвлением, полученный результат будет составлять половину от общего количества необходимых витков.

  • Vin (ном.) = Среднее входное напряжение. Так как наше среднее напряжение батареи составляет 12 В, возьмем Vin (ном.) = 12.
  • f = 50 кГц или 50 000 Гц. Это предпочтительная частота переключения, выбранная нами.
  • B max = максимальная плотность потока в гауссах.В этом примере мы предположим, что B max находится в диапазоне от 1300G до 2000G. Это стандартное значение для сердечников трансформаторов на основе феррита. В этом примере давайте установим 1500G. Таким образом, мы имеем B max = 1500. Более высокие значения B max не рекомендуются, так как это может привести к достижению трансформатором точки насыщения. И наоборот, более низкие значения B max могут привести к недоиспользованию активной зоны.
  • A c = Эффективная площадь поперечного сечения в см 2 .Эту информацию можно получить из паспортов ферритовых сердечников. Вы также можете найти A c , представленный как A e . Для выбранного сердечника с номером ETD39 эффективная площадь поперечного сечения, указанная в листе технических данных, составляет 125 мм 2 . Это равно 1,25 см 2 . Следовательно, A c = 1,25 для ETD39.

Приведенные выше цифры дают нам значения всех параметров, необходимых для расчета первичных витков нашего инверторного трансформатора SMPS.Следовательно, подставляя соответствующие значения в приведенную выше формулу, получаем:

N (первичный) = V дюйм (номинальный) x 10 8 /4 x f x B макс x A c

N (первичный) = 12 x 10 8 /4 x 50000 x 1500 x 1,2

N (первичный) = 3,2

Начиная с версии 3. 2 является дробным значением и может быть сложно реализовать на практике, мы округлим его до трех оборотов.Однако, прежде чем окончательно определить это значение, мы должны выяснить, является ли значение B max все еще совместимым и находится ли оно в допустимом диапазоне для этого нового округленного значения 3.

Потому что уменьшение количества витков вызовет пропорциональное увеличение B max , поэтому становится обязательной проверить, находится ли увеличенное значение B max в пределах допустимого диапазона для наших 3 витков первичной обмотки.

Проверка счетчика B max путем подстановки следующих существующих значений получаем:
Vin (nom) = 12, f = 50000, N pri = 3, A с = 1.25

B макс = V дюйм (номинал) x 10 8 /4 x f x N (первичный) x A c

B макс. = 12 x 10 8 /4 x 50000 x 3 x 1,25

B макс. = 1600

Как видно, новый B макс. Значение для N ( pri) = 3 витка выглядит нормально и находится в пределах допустимого диапазона.Это также означает, что, если в любой момент вам захочется изменить количество оборотов N (первичный) , вы должны убедиться, что оно соответствует новому значению B max .

Напротив, можно сначала определить B max для желаемого количества витков первичной обмотки, а затем отрегулировать количество витков до этого значения, соответствующим образом изменив другие переменные в формуле.

Обороты вторичной обмотки

Теперь мы знаем, как рассчитать первичную обмотку ферритового инверторного трансформатора SMPS, пора взглянуть на другую сторону, то есть на вторичную обмотку трансформатора.

Поскольку пиковое значение для вторичной обмотки должно составлять 310 В, мы хотели бы, чтобы значение сохранялось для всего диапазона напряжения батареи, начиная с 13 В до 10,5 В.

Без сомнения, нам придется использовать систему обратной связи для поддержания постоянный уровень выходного напряжения для противодействия низкому напряжению батареи или возрастающим колебаниям тока нагрузки.

Но для этого должен быть некоторый верхний запас или запас для облегчения этого автоматического управления. Запас +20 В выглядит достаточно хорошо, поэтому мы выбираем максимальное пиковое выходное напряжение как 310 + 20 = 330 В.

Это также означает, что трансформатор должен быть рассчитан на выдачу 310 В при минимальном напряжении батареи 10,5.

Для управления с обратной связью мы обычно используем саморегулирующуюся схему ШИМ, которая увеличивает ширину импульса при низком заряде батареи или высокой нагрузке и пропорционально сужает ее при отсутствии нагрузки или при оптимальных условиях батареи.

Это означает, что при низком уровне заряда батареи ШИМ должен автоматически настраиваться на максимальный рабочий цикл для поддержания предусмотренного выхода 310 В. Можно предположить, что этот максимальный ШИМ составляет 98% от общего рабочего цикла.

Зазор 2% оставлен на мертвое время. Мертвое время — это нулевой интервал напряжения между каждой частотой полупериода, в течение которого полевые МОП-транзисторы или определенные силовые устройства остаются полностью отключенными. Это обеспечивает гарантированную безопасность и предотвращает прострождение полевых МОП-транзисторов в переходные периоды двухтактных циклов.

Следовательно, входное питание будет минимальным, когда напряжение батареи достигнет минимального уровня, то есть когда В дюйм = В дюйм (мин) = 10.5 В. Это приведет к тому, что рабочий цикл будет максимально 98%.

Приведенные выше данные могут быть использованы для расчета среднего напряжения (СКЗ постоянного тока), необходимого для первичной стороны трансформатора, чтобы генерировать 310 В на вторичной, когда батарея имеет минимальное напряжение 10,5 В. Для этого мы умножаем 98% на 10,5. , как показано ниже:

0,98 x 10,5 В = 10,29 В, это номинальное напряжение, которое должно иметь первичная обмотка трансформатора.

Теперь мы знаем максимальное вторичное напряжение, которое составляет 330 В, и мы также знаем первичное напряжение, которое равно 10.29 В. Это позволяет нам получить соотношение двух сторон как: 330: 10,29 = 32,1.

Поскольку коэффициент номинального напряжения равен 32,1, коэффициент передачи также должен быть в том же формате.

Значение, x: 3 = 32,1, где x = вторичные витки, 3 = первичные витки.

Решая это, мы можем быстро получить вторичное количество витков

Следовательно, вторичные витки = 96,3.

Рисунок 96.3 — это количество витков вторичной обмотки, которое нам нужно для предлагаемого ферритового инверторного трансформатора, который мы проектируем.Как указывалось ранее, поскольку дробные значения трудно реализовать на практике, мы округляем его до 96 оборотов.

На этом наши расчеты завершены, и я надеюсь, что все читатели, должно быть, поняли, как просто рассчитать ферритовый трансформатор для конкретной схемы инвертора SMPS.

Расчет вспомогательной обмотки

Вспомогательная обмотка — это дополнительная обмотка, которая может потребоваться пользователю для некоторой внешней реализации.

Допустим, помимо 330 В на вторичной обмотке вам понадобится еще одна обмотка для получения 33 В для светодиодной лампы.Сначала мы вычислим соотношение вторичной обмотки: вспомогательное относительно номинала вторичной обмотки 310 В. Формула:

N A = V sec / (V aux + V d )

N A = вторичный: вспомогательный коэффициент, В sec = вторичное регулируемое выпрямленное напряжение, В aux = вспомогательное напряжение, В d = значение прямого падения диода для выпрямительного диода. Поскольку нам нужен высокоскоростной диод, мы будем использовать выпрямитель Шоттки с V d = 0.5V

Решение дает нам:

N A = 310 / (33 + 0,5) = 9,25, округлим его до 9.

Теперь давайте вычислим количество витков, необходимых для вспомогательной обмотки, мы получим это по формуле:

N доп. = N сек / N A

Где N доп. = вспомогательные витки, N сек = вторичные витки, N A = вспомогательное передаточное число.

Из наших предыдущих результатов мы имеем N сек = 96 и N A = 9, подставив их в формулу выше, мы получаем:

N aux = 96/9 = 10.66, в округлении получается 11 оборотов. Таким образом, для получения 33 В нам потребуется 11 витков на вторичной обмотке.

Таким образом, вы можете выбрать размер вспомогательной обмотки по своему усмотрению.

Заключение

В этом посте мы узнали, как рассчитать и спроектировать инверторные трансформаторы на основе ферритового сердечника, выполнив следующие действия:

  • Расчет первичных витков
  • Расчет вторичных витков
  • Определить и подтвердить B max
  • Определите максимальное вторичное напряжение для ШИМ-управления с обратной связью
  • Найдите передаточное отношение первичной вторичной обмотки
  • Вычислите количество витков вторичной обмотки
  • Рассчитайте количество витков вспомогательной обмотки

Используя вышеупомянутые формулы и расчеты, заинтересованный пользователь может легко спроектировать индивидуальный заказ Инвертор на основе ферритового сердечника для применения в импульсных источниках питания.

Для вопросов и сомнений, пожалуйста, используйте поле для комментариев ниже, я постараюсь решить не раньше

Дополнительную информацию можно найти по этой ссылке:

Как рассчитать импульсные источники питания

Как сделать Спроектировать ферритовые трансформаторы различной топологии?

Ферритовый трансформатор имеет магнитный сердечник, в котором обмотки катушки (индуктора) выполнены на компоненте ферритового сердечника. Он предлагает низкие потери на вихревые токи. Обычно он используется для высокочастотных приложений.Распространенные типы ферритовых сердечников — тороидальный, закрытый, корпусный и цилиндрический.

В зависимости от схемотехники, типов сердечников и применения трансформаторов существуют разные топологии и названия. К ним относятся тип оболочки, pushpull, полумост и flyback. Независимо от топологии, при проектировании ферритовых трансформаторов следует учитывать некоторые моменты, включая рабочую частоту и температуру, стоимость единицы, размер и форму. Они должны соответствовать уровням напряжения источника и нагрузки, обеспечивать электрическую изоляцию, предотвращать насыщение сердечника и минимизировать потери в сердечнике.

Размер и частота работы ферритового трансформатора зависят от двух основных областей применения: сигнала и мощности. Ферритовый трансформатор, используемый в сигнальных приложениях, имеет небольшие размеры и имеет более высокие частоты (в диапазоне мегагерц). Тот, который используется в силовых приложениях, большой и имеет более низкие частоты (обычно от 1 кГц до 200 кГц).

Этапы проектирования ферритового трансформатора

Приложение

Перед проектированием трансформатора проверьте свои требования и точное применение.Это может включать входное напряжение, выходное напряжение, ток и рабочую частоту. Затем рассмотрите другие параметры, такие как физический размер, расстояние, способ монтажа, изоляция, токи утечки и температура.

Рис. 1. Различные типы ферритовых сердечников (Источник: www. yeng-tat.com) Рис. 2. Различные типы шпуль (Источник: www.ramsales.net)

Выбор сердечника

Для большинства типов сердечников требуются бобины, которые подходят для выбранных сердечников и помогают в установке готового продукта. Убедитесь, что шпульки и материалы доступны на местном рынке.Затем рассчитайте правильное количество витков, потери мощности и другие параметры. Вы можете обратиться к формулам, представленным на следующих сайтах:

Сайт 1

Сайт 2

Сайт 3

Обмотка

Необходимо определить ток первичной обмотки и размер провода. Первичный ток равен общей выходной мощности плюс потери мощности трансформатора, деленной на первичное напряжение.

Далее идет количество витков, необходимых для вторичной обмотки. Для этого проверьте, подходят ли провода к области намотки на шпульке, высоту и среднюю длину витков по механическому чертежу.

Включите изоляцию между обмотками, учитывая общую высоту обмотки.

Проверка

Проверьте конструкцию, измерив напряжение холостого хода и напряжение нагрузки на вторичной обмотке. Для этого рассчитайте сопротивление каждой обмотки. Затем рассчитайте падение напряжения на этой обмотке, умножив сопротивление и ток в обмотке.

Рассчитайте напряжение холостого хода и напряжение нагрузки на вторичной обмотке, используя формулы, приведенные на вышеупомянутых веб-сайтах.

Расчет температуры

Допустимое превышение температуры зависит от области применения и разработчика. Две основные причины повышения температуры трансформатора — это потери мощности в сердечнике и потери мощности в обмотке. Их можно рассчитать по стандартным формулам.


Расчет витков ферритового трансформатора на примере

Из этой статьи вы узнаете, как рассчитать коэффициент трансформации трансформатора с ферритовым сердечником для высокочастотных импульсных инверторов питания.Трансформаторы с высоким ферритовым сердечником используются почти во всех схемах силовой электроники, например, в инверторах и синусоидальных инверторах . Они используются для повышения или повышения низкого постоянного напряжения батареи и других источников постоянного тока, таких как солнечные батареи. Трансформаторы с ферритовым сердечником также используются в изолированных преобразователях постоянного тока для повышения или понижения постоянного напряжения. Например, в изолированном понижающем преобразователе он используется для понижения постоянного напряжения, а в изолированном повышающем преобразователе они используются для повышения постоянного напряжения.В этой статье мы узнаем, как рассчитать коэффициент трансформации высокочастотного трансформатора с ферритовым сердечником на примерах.

Расчет отношения витков ферритового сердечника

Например, на этапе повышения мощности у нас есть два варианта использования преобразователей силовой электроники: двухтактная топология и полный мост. Я объясню оба метода один за другим. Формула и концепция расчета коэффициента трансформации остаются одинаковыми для обеих топологий. Единственная разница между двухтактной топологией и конструкцией мостового трансформатора состоит в том, что двухтактный ферритовый сердечник трансформатора требует центрального отвода в первичной обмотке.Другими словами, двухтактный трансформатор имеет в два раза больший виток первичной обмотки, чем полный мостовой трансформатор.

Расчет отношения витков ферритового сердечника с двухтактной топологией на примере

Начнем с примера. Например, мы хотим разработать повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный на 250 Вт. Мы используем топологию push pull для этой конструкции. Мы используем аккумулятор на 12 вольт. Мы хотим повысить постоянное напряжение с 12 до 310 вольт. Частота переключения конструкции 50 кГц. Мы используем ферритовый сердечник ETD39 мощностью 250 Вт.О том, как выбрать ферритовый сердечник в соответствии с номинальной мощностью, выходит за рамки данной темы. Я постараюсь написать об этом отдельную статью. На выходе ферритового сердечника всегда будет высокочастотная прямоугольная волна 50 кГц. Нам нужно использовать полный выпрямитель, чтобы преобразовать его в постоянный ток 310 вольт. Вам также может потребоваться использовать LC-фильтр для гармоник или составляющих переменного тока на выходе.

Расчет витков ферритового трансформатора

Расчет витков первичной обмотки ферритового трансформатора

Как вы знаете, напряжение батареи не остается постоянным.По мере увеличения нагрузки на батарею напряжение батареи будет меньше 12 вольт. Без нагрузки с полностью заряженной батареей напряжение батареи будет около 13,5 вольт. Поэтому входное напряжение не является постоянным, это необходимо учитывать при расчете коэффициента трансформации трансформатора с ферритовым сердечником. Напряжение отключения аккумулятора обычно составляет 10,5 В. Мы можем принять это как минимально возможное значение входного напряжения для повышения преобразователя постоянного тока. Итак, у нас есть следующие параметры:

Vinput = 10,5 вольт

Vout = 310 вольт

Как мы знаем, формула расчета коэффициента трансформации в трансформаторе

N = Npri / Nsc = Vin / Vout

Где Npri — число первичных витков, а Nsc — количество вторичных витков. 4 Гуасс. Значение максимальной магнитной индукции обычно указывается в паспорте ферритового сердечника. Обычно мы принимаем значение Bmax от 1300G до 2000G. Обычно это приемлемый диапазон для всех трансформаторов с ферритовым сердечником. Примечание. Высокое значение плотности потока приведет к насыщению сердечника, а низкое значение плотности потока приведет к недостаточному использованию сердечника. Например, мы возьмем 1500G для примера преобразователя постоянного тока в постоянный.

  • f — импульсный преобразователь частоты. В нашем примере частота переключения преобразователя постоянного тока в постоянный составляет 50 кГц.8/4. 50000. 1500. 1,25 = 3,2

    Следовательно, Npri = 3,2 Но мы не можем использовать дробные витки. Поэтому нам нужно округлить рассчитанное значение первичных витков до ближайшего целого числа 3. Ближайшее возможное целое число равно 3. Первичное число витков для ферритового сердечника равно 3. Но перед этим нам нужно проверить, что Npri = 3 Bmax находится в допустимых пределах. или нет. Как я уже упоминал выше, приемлемый диапазон для Bmaz составляет 1300-2000G. Но вопрос в том, зачем нам снова проверять значение Bmax? Потому что мы регулируем значение первичных витков с 3.8/5 * 50000 * 3 * 1,25 = 1600G

    Таким образом, рассчитанное значение Bmax составляет 1600G, что находится в допустимом диапазоне максимальной плотности потока. Это означает, что для дальнейших вычислений мы можем принять Npri = 3. Первичное количество витков двухтактного ферритового трансформатора с центральным ответвлением составляет 3 + 3 витка. В любом дизайне вам нужно будет отрегулировать значение Npri, если оно дробное. Вы легко можете это отрегулировать. Но вам нужно каждый раз проверять значение Bmax. Начнем с предполагаемого значения Bmax и рассчитанного Npri. Но вы также можете начать с предполагаемого значения Npri и проверить значение максимальной плотности потока Bmax.Например, предположим, что значение Npri = 1, проверьте значение Bmax и продолжайте повторять этот процесс, пока оно не станет в приемлемом диапазоне.

    Расчет вторичных витков ферритового трансформатора

    Теперь перейдем к вторичному витку ферритового сердечника. В нашей конструкции выход преобразователя постоянного тока в постоянный составляет 310 вольт при любом входном напряжении. Входное напряжение регулируется от 10,5 до 13,5 вольт. Нам нужно будет реализовать обратную связь

    , чтобы получить регулируемое выходное напряжение 310. Поэтому мы возьмем немного большее значение выходного напряжения, чтобы при минимально возможном входном напряжении мы могли получить выходное напряжение 310 вольт, изменяя рабочий цикл ШИМ.Поэтому нам следует разработать трансформатор с ферритовым сердечником и вторичной обмоткой на 330 вольт. Обратная связь будет регулировать значение выходного напряжения, изменяя рабочий цикл ШИМ. Также следует позаботиться о потерях и падениях напряжения на коммутационных аппаратах и ​​учитывать их при проектировании трансформатора.

    Таким образом, трансформатор должен обеспечивать выходное напряжение 330 вольт при входном напряжении от 13,5 до 10,5 вольт. Максимальный рабочий цикл для ШИМ составляет 98%, а оставшиеся 2% остаются мертвыми. При минимально возможном входном напряжении рабочий цикл будет максимальным.При максимальном рабочем цикле 98% входное напряжение трансформатора составляет 0,98 * 10,5 = 10,29 вольт.

    Используя формулу соотношения напряжений трансформатора = соотношение напряжений = 330 / 10,29 = 32,1. Коэффициент напряжения и коэффициент трансформации в трансформаторе равны друг другу. Следовательно, N = 32.

    Итак, мы знаем все значения для расчета вторичных витков трансформатора с ферритовым сердечником.

    N = 32, Npri = 3

    Nsec = N * Npri = 32 * 3 = 96

    Таким образом, количество витков первичной обмотки равно 3, а количество витков вторичной обмотки равно 96.Итак, все дело в расчете коэффициента трансформации высокочастотных трансформаторов. Если у вас возникнут проблемы, дайте мне знать в комментариях.

    Все, что вы хотели знать о трансформаторах с ферритовым сердечником

    Силовой трансформатор имеет первичную, вторичную и иногда третичную обмотки. Магнитопровод между этими обмотками приводит в действие трансформатор. Для эффективной магнитной связи в трансформаторе предусмотрен один магнитный путь с низким сопротивлением. Этот путь обычно известен в ядре.Как правило, сердечник изготавливается из разных материалов, таких как силиконовая сталь, ферриты и т. Д. В этом посте мы обсудим один из важных типов сердечников — ферритовые сердечники. Кто они такие? В чем их преимущества? Есть ли у вас еще вопросы? Читайте ниже, чтобы найти ответы.

    Что такое ферриты?

    Ферриты — это непроводящие керамические соединения, которые имеют ферромагнитную природу. Когда обмотки трансформаторов сделаны из ферритов, их называют трансформаторами ферритового типа.Ферритовые сердечники в трансформаторах изготовлены из оксидов железа и содержат соединения цинка, никеля и марганца. Эти соединения имеют очень низкую коэрцитивную силу и известны как мягкие ферриты.

    Ферриты имеют ряд преимуществ перед другими трансформаторами с магнитным сердечником благодаря своим механическим и электрическим свойствам. К ним относятся высокое удельное сопротивление по току, а также низкие потери на вихревые токи в широком диапазоне частот и высокая магнитная проницаемость. Все эти свойства делают ферритовые трансформаторы идеальными для различных высокочастотных трансформаторов, регулируемых катушек индуктивности, широкополосных трансформаторов и высокочастотных цепей от 10 кГц до 50 МГц.

    Сегодня ферритовые сердечники доступны из различных материалов и геометрических комбинаций.

    Какие существуют типы трансформаторов с ферритовым сердечником?

    Ферритовые сердечники в основном делятся на два типа:

    • Феррит марганца и цинка (MnZn) : Химическая формула: (Mn a Zn (1-a) Fe 2 O 4 ). Эти сердечники имеют более высокий уровень насыщения, а также более высокую проницаемость, чем NiZn.Ядра MnZn идеально подходят для приложений с рабочей частотой менее 5 МГц. Импеданс этих сердечников делает их идеальными для катушек индуктивности до 70 МГц.
    • Никель-цинковый феррит (NiZn) : Химическая формула: Ni a Zn (1-a) Fe 2 O 4 . Эти сердечники имеют более высокое удельное сопротивление, чем MnZn, и используются в приложениях, где частоты находятся в диапазоне от 2 МГц до нескольких сотен МГц. NiZn считается идеальным для катушек индуктивности выше 70 МГц.Эти сердечники чувствительны к температуре и имеют низкую температуру Кюри (ниже 500 o C).

    Ферритовые материалы теряют свои магнитные свойства при определенной температуре Кюри. Следовательно, этот факт следует учитывать при выборе ферритовых сердечников для трансформатора.

    Доступны ли ферритовые сердечники разных форм?

    Да, они есть. Ферритовые сердечники классифицируются по таким формам, как:

    • E, I Сердечники : Эти сердечники имеют простую намотку шпульки и простую сборку.Сердечники E, I используются в силовых, дифференциальных и телекоммуникационных индукторах, а также в широкополосных, преобразовательных и инверторных трансформаторах.
    • Сердечники ETD : Эти сердечники имеют центральную стойку с минимальным сопротивлением обмотки. Размеры этих сердечников ETD могут быть оптимизированы для повышения эффективности силового трансформатора. Эти сердечники идеально подходят для силовых трансформаторов, а также катушек индуктивности.
    • Сердечники EFD : Сердечники EFD имеют площадь поперечного сечения, что делает их идеальными для компактных трансформаторов, а также для различных приложений индуктивности и трансформаторов.
    • Сердечники EER : Сердечники имеют круглую центральную стойку, которая обеспечивает более короткую длину пути намотки по сравнению с квадратной центральной стойкой.

    Если вы хотите получить трансформаторы с ферритовым сердечником из надежного источника, вы всегда можете рассмотреть возможность использования нестандартных катушек. Компания предлагает ферритовые сердечники различных спецификаций для удовлетворения ваших требований.

    Все, что вы хотели знать о трансформаторах с ферритовым сердечником, было в последний раз изменено: 29 января 2020 г., gt stepp

    О gt stepp

    GT Stepp — инженер-электрик с более чем 20-летним опытом работы, специалист в области исследований, оценки, испытаний и поддержка различных технологий.Посвящен успеху; с сильными аналитическими, организационными и техническими навыками. В настоящее время работает менеджером по продажам и операциям в Custom Coils, разрабатывая стратегии продаж и маркетинга, которые увеличивают продажи, чтобы сделать Custom Coils более узнаваемыми и уважаемыми на рынке.

    Мощная и промышленная обмотка трансформатора с ферритовым сердечником

    На сайте Alibaba.com представлен ряд отдельных обмоток трансформатора с ферритовым сердечником , которые являются мощными и эффективными для различных целей.Эти обмотки трансформатора с ферритовым сердечником отличаются прочностью по своей природе и являются одними из лучших неодимовых продуктов, которые могут использоваться в различных промышленных и коммерческих целях. Эти продукты идеально подходят для использования в электрическом оборудовании. Обмотка трансформатора с ферритовым сердечником очень универсальна, предлагая качественные характеристики. Покупайте эти товары у ведущих поставщиков и оптовиков на сайте по привлекательным ценам и предложениям.

    Эти прочные и высококачественные обмотки трансформатора с ферритовым сердечником изготовлены из неодима, железа, бора и т. Д. Для обеспечения прочной конструкции.Эти продукты также являются экологически безопасными и могут эффективно служить вашим целям благодаря своим постоянным магнитным свойствам. Обмотка трансформатора с ферритовым сердечником доступна с полностью настраиваемыми опциями и сертифицирована, испытана и проверена для использования в коммерческих целях и в мастерских. Срок службы этих обмоток трансформатора с ферритовым сердечником неограничен и требует минимального обслуживания.

    Alibaba.com предлагает широкий выбор обмоток трансформатора с ферритовым сердечником различных форм, размеров, характеристик и применений в зависимости от ваших требований и выбранных моделей. Эти обмотки трансформатора с ферритовым сердечником идеально подходят для установки в металл, пластик, резину и другие прочные материалы. Обмотка трансформатора с ферритовым сердечником покрыта черным эпоксидным покрытием и имеет более высокий уровень допуска, а также плотность. Вы можете использовать эти осевые магниты для отдельной упаковки, подарочных коробок, деталей динамиков.

    Изучите различные линейки обмоток трансформатора с ферритовым сердечником на Alibaba.com для покупки этих продуктов в рамках вашего предпочтительного бюджета.Эти изделия имеют сертификаты ISO

    Испытания ферритовых трансформаторов

    Введение в испытания ферритовых трансформаторов

    Поскольку в электронных продуктах используются высокочастотные технологии для уменьшения размеров и повышения эффективности, ферритовые сердечники используются во все большей части конструкций трансформаторов. Таким образом, производители трансформаторов
    должны удовлетворять потребность в трансформаторах меньшего размера, предназначенных для работы на более высоких частотах, что предъявляет дополнительные требования как к методам производства, так и к методам испытаний.

    Эти проблемы относятся к широкому кругу общих приложений, включая импульсные источники питания, осветительные балласты, инверторные приводы, звуковое и телекоммуникационное оборудование и многое другое.
    Сегодняшняя потребность в проверенных характеристиках всех компонентов продукта привела к тому, что каждый трансформатор требует более тщательных испытаний, чем обычно ожидалось.
    На следующих страницах мы рассмотрим ряд тестов, которые подходят для тщательного тестирования конструкций ферритовых трансформаторов, и начнем с обзора компонентов, присутствующих в обычном трансформаторе.

    РИСУНОК 1

    Схема простого двухобмоточного трансформатора, подключенного к четырехпроводным узлам Кельвина тестера трансформаторов серии AT.

    Из схемы на рисунке 1 видно, что даже самый простой трансформатор включает в себя довольно сложную комбинацию резистивных и реактивных компонентов.
    Чтобы с уверенностью установить, что трансформатор был изготовлен правильно, необходимо выполнить ряд испытаний, которые в совокупности обеспечивают уверенность в том, что используемые материалы и выполненный производственный процесс приводят к получению трансформаторов, соответствующих проектной спецификации.

    CTY: непрерывность

    Обеспечивает правильную посадку трансформатора в зажимном приспособлении и полную целостность заделки обмоток.
    Единица измерения, Ом. Диапазон от 10 кОм до 10 МОм
    Если сначала выбрать этот тест, оператор может быть предупрежден, если какие-либо соединения плохи, до выполнения основных тестов, что экономит время и позволяет избежать неверных отчетов об ошибках трансформатора в статистике партии.

    R: Сопротивление

    Обеспечивает соответствие толщины меди, используемой для каждой обмотки.
    Единица измерения, Ом. Диапазон от 10 мОм до 10 МОм
    Все обмотки тестируются индивидуально, гарантируя, что нет обмоток с медью недостаточной толщины для пропускания необходимого тока.

    LS: Последовательная индуктивность

    Обеспечивает использование правильного материала сердечника и правильного количества витков.
    Единица измерения, Генри. Диапазон от 1 нГн до 1 МГн с уровнем сигнала от 1 мВ до 5 В при 20 Гц до 3 МГц.
    Различные материалы сердечника имеют разную магнитную проницаемость и, следовательно, разное значение индуктивности для определенного количества витков.При правильном количестве витков индуктивность является мерой способности материалов сердечника поддерживать требуемый магнитный поток без насыщения.

    Рис. 3 Пример экрана ввода теста для индуктивности с помощью программы Editor.

    QL: Фактор качества

    Обеспечивает правильность материала сердечника и его сборки.
    Единица измерения, Q. Диапазон от 0,001 до 1000 с уровнем сигнала от 1 мВ до 5 В при 20 Гц до 3 МГц. потерянная энергия рассчитывается по уравнению L / (R SQRT (LC)).Можно видеть, что более высокие значения Q достигаются, когда индуктивная составляющая велика по сравнению с резистивной и емкостной составляющими.

    Рис. 4 Пример экрана ввода теста для Q-фактора с использованием программы Editor.

    ANGL: Угол импеданса

    Обеспечивает соответствие материала сердечника, сопротивления провода, количества витков и межобмоточной емкости проектным спецификациям.
    Единица измерения, Градусы. Диапазон от -360 ° до + 360 ° с уровнем сигнала от 1 мВ до 5 В при 20 Гц до 3 МГц.
    Для трансформаторов в приложениях, которые работают в широком диапазоне частот, например звуковых трансформаторов, разработчику или производственному отделу, возможно, придется измерить фазовый угол между реальным импедансом (резистивным (R)) и мнимым импедансом (индуктивным или емкостным (jXs)). Сумму R и jXs обычно называют Z (полное сопротивление).
    По мере увеличения приложенной частоты на индукторе сопротивление увеличивается, а фазовый угол импеданса уменьшается до точки саморезонанса, в этой точке фазовый угол импеданса равен нулю (также самое высокое значение импеданса).

    Рис. 5 Пример экрана ввода теста для фазового угла с помощью программы Editor.

    LL: Индуктивность утечки

    Обеспечивает правильное расположение обмоток на бобине и правильный размер любого воздушного зазора, предусмотренного в конструкции сердечника.

    Единица измерения, Генри. Диапазон от 1 нГн до 1 кГн с уровнем сигнала от 1 мВ до 5 В при 20 Гц до 3 МГц

    Индуктивность утечки — это индуктивный компонент, связанный с магнитным потоком, который не связывает первичную и вторичную обмотки.При проектировании может потребоваться определенное значение индуктивности рассеяния для правильной работы цепи, в которой будет установлен трансформатор, или может возникнуть необходимость в поддержании этого значения на очень низком уровне. Измерение индуктивности рассеяния требует короткого замыкания вторичных обмоток, что часто может создавать проблемы в производственной среде. Тестеры серии AT устраняют эти проблемы с помощью уникальной методики измерения, которая подробно описана в отдельной технической заметке VPN: 104-105.

    Рис. 6 Пример экрана ввода теста для индуктивности рассеяния с помощью программы Editor.

    C: межобмоточная емкость

    Обеспечивает правильную толщину изоляции между обмотками.
    Единица измерения, фарады. Диапазон от 100 фФ до 1 мФ с уровнем сигнала от 1 мВ до 5 В при 20 Гц до 3 МГц
    Емкость в катушках индуктивности и трансформаторах возникает из-за физической близости электростатической связи между проводами внутри обмотки.
    Емкость также существует между отдельными обмотками от первичной к вторичной или от вторичной к вторичной.

    Рис. 7 Пример экрана ввода теста емкости с использованием программы Editor.

    TR: Передаточное число

    Обеспечивает соответствие количества витков каждой обмотки и полярности обмотки техническим характеристикам.
    Единица измерения, десятичное отношение. От 1: 100 k до 100 k: 1 с уровнем сигнала от 1 мВ до 5 В при 20 Гц до 3 МГц
    Коэффициент витков измеряется, чтобы установить, что количество витков на первичной и вторичной обмотках является правильным и, следовательно, достигаются требуемые вторичные напряжения. когда трансформатор используется.Важно помнить, что различные потери в трансформаторе, показанные на рисунке 1, приведут к соотношению напряжений, которое не будет точно соответствовать соотношению физических витков, присутствующих на обмотках. В тестерах серии AT есть возможность рассчитывать количество витков на основе отношения индуктивности (TRL), что позволяет избежать ошибок, связанных с потерями в сердечнике и индуктивностью рассеяния.
    Это и другие соображения относительно отношения поворота описаны в отдельном техническом примечании VPN: 104-113.

    Рис. 8 Пример экрана ввода теста для коэффициента поворота с помощью программы Editor.

    SURG: Испытания на скачки высокого напряжения

    Гарантирует, что изоляционный материал вокруг медного провода (обычно лак) не был поврежден во время производства, что создает риск межобмоточного короткого замыкания.
    Единица измерения, мВ Секунды. Диапазон от 1 мВ до 1 кВ с уровнем импульсного сигнала от 100 В до 5 кВ.
    Трансформаторы с большим количеством витков с тонким проводом уязвимы для повреждения изоляции. Повреждение изоляционного материала во время производства очень трудно обнаружить, поскольку может не быть полного короткого замыкания, а приложенного напряжения во время испытания витков будет недостаточно для устранения этого частичного короткого замыкания.Однако во время работы с готовым продуктом трансформатор подвергается воздействию гораздо более высоких напряжений, которые могут вызвать коронную дугу в месте повреждения, или эффект нагрева при нормальном использовании может вызвать короткое замыкание через короткий промежуток времени.

    При подключении заряженного конденсатора внутри AT3600 к обмотке трансформатора, обмотка подвергается воздействию импульсного напряжения и путем измерения площади затухающих колебаний можно установить, произошел ли пробой между витками обмотки.На приведенной ниже диаграмме показаны затухающие колебания обмотки трансформатора без повреждения изоляции по сравнению с той же обмоткой с поврежденной изоляцией.

    Рисунок 9 Примеры импульсных волн

    Вычисляя произведение вольт-секунды под кривой, AT3600 предоставляет числовую величину, с помощью которой можно определить хорошие или плохие компоненты. Это дает преимущество обнаружения коротких витков с использованием метода импульсного напряжения, избегая при этом потенциальных ошибок, присущих интерпретации пользователем сложных сигналов.

    Рис. 10 Пример экрана ввода теста для скачка напряжения с использованием программы Editor.

    IR: Сопротивление изоляции

    Обеспечивает соответствие изоляции между обмотками требуемой спецификации.
    Единица измерения, Ом. Диапазон от 1 МОм до 100 ГОм с уровнем сигнала от 100 В до 7 кВ (AT5600 + AT3600) или 500 В (ATi). ~
    С помощью генератора высокого напряжения постоянного тока и системы измерения постоянного тока вычисляется значение сопротивления.

    Рис. 11 Пример экрана ввода теста для сопротивления изоляции с помощью программы Editor.

    HPAC: испытание на безопасность высокого напряжения переменного тока

    Обеспечивает правильное расположение обмоток с использованием правильных материалов для обеспечения необходимого уровня безопасности изоляции.
    Единица измерения, Амперы. Диапазон от 10 мкА до 10 мА с уровнем сигнала от 100 В переменного тока до 5 кВ переменного тока.
    Все трансформаторы, обеспечивающие изоляцию от сети переменного тока, должны быть испытаны, чтобы подтвердить их способность выдерживать испытательные напряжения без пробоя. Чтобы соответствовать правилам тестирования, необходимо предоставить доказательства того, что тестовое напряжение поддерживается в течение периода тестирования, и AT3600 / AT5600 достигает этого путем измерения и контроля приложенного напряжения на протяжении всего периода тестирования.

    Рис. 12 Пример экрана ввода теста для HPAC с использованием программы Editor.

    Заключение по испытаниям феррита

    Видно, что соответствующий диапазон испытаний обеспечит полную уверенность в том, что все материалы и производственные процессы в трансформаторе правильные.
    Это, в свою очередь, гарантирует, что каждый протестированный трансформатор полностью соответствует требуемой спецификации.
    Исторически сложилось так, что такие тщательные испытания были дорогостоящими, сложными или требовали слишком много времени.
    Однако тестеры серии AT представляют собой экономичное, простое в использовании и быстрое решение.
    Полный тест, показанный выше, был выполнен тестером AT со скоростью 1,2 секунды, одним нажатием кнопки.

    Как построить трансформатор или индуктор | Как попасть в Wiki

    Техника изготовления трансформатора и катушки индуктивности одинакова, но их конструкция различается.

    ** Если вы заинтересованы в быстрой разработке индуктора или трансформатора без деталей или точности, следуйте красной двойной звездочке , ‘**’

    Вы должны следить за юнитами во время проектирования.Его легко перепутать. Калибры проводов, как правило, не метрические, а также некоторые другие переменные. По большей части сохраняйте единицы измерения в метрических единицах, а расстояния в сантиметрах.


    В указанных единицах указаны следующие количества:

    • Универсальные константы
      • Пределы свободного пространства (Wb A -1 м -1 )
        • (Wb A -1 м -1 )
    • Расчетные параметры трансформатора / индуктора
    • Основные параметры
      • EC35, PQ 20/16, 704 и т. Д. , Тип сердечника (мм)
      • , Геометрическая постоянная (см 5 )
      • , Геометрическая постоянная (см x )
      • , Площадь поперечного сечения (см 2 )
      • , Площадь окна (см 2 )
      • , Средняя длина за оборот (см)
      • , Длина магнитного пути (см)
      • , или, Длина воздушного зазора (см)
      • , Диэлектрическая проницаемость (Wb A -1 м -1 )
      • , относительная диэлектрическая проницаемость (без измерения)
    Сокращения
    • RMS: среднеквадратичный — (где обозначает среднее арифметическое)
    • MLT: поворот средней длины
    • AWG: американский калибр проволоки

    Выбор размера и типа жилы

    Это очень простой способ выбора ядра. Тип ядра во многом зависит от частоты, тока и мощности. Размер и тип сердечника связаны с потерями в сердечнике, потерей мощности в сердечнике.

    • Для низких частот, например 60–120 Гц, следует использовать ламинированный сердечник **
    • Высокочастотный 1 кГц — 1 МГц должен использовать ферритовый сердечник. **


    Размер сердечника зависит от мощности трансформатора и ожидаемых потерь мощности в сердечнике (потери в сердечнике).

    Размер ядра


    Будьте осторожны с агрегатами

    Ядро

    • При выборе сердечника у вас есть следующие параметры
      • , Средняя длина за оборот (см)
      • , Площадь поперечного сечения жилы (см 2 )
      • , Площадь основного окна (см 2 )
      • , Геометрическая постоянная сердечника (см 5 )
    • Типы ядер википедия: Магнитный сердечник

    Выбор калибра проволоки

    Выбор калибра провода зависит от допустимого сопротивления, тока, протекающего через индуктор, и от того, могут ли все витки уместиться в зоне трансформатора. –6 (Ом-см)

  • Измерьте среднюю длину за оборот (MLT). Самый простой способ измерить MLT — это взять проволоку и свободно намотать ее на сердечник или бобину. Если вы планируете сделать несколько поворотов, попробуйте сделать средний круг, но на всякий случай более свободный. Измерьте провод, и это ваш MLT. Некоторые ядра укажут вам MLT в спецификации. Имейте в виду, что спецификация рассчитана на полностью заполненную сердцевину, но используйте ее на всякий случай. Всегда будьте консервативны и увеличивайте длину.

    Число витков (n) получается, когда вы вычисляете индуктивность для катушки индуктивности или коэффициент трансформации для трансформатора.

    Площадь поперечного сечения провода (A w ), очевидно, зависит от размера провода, который вы выбираете. Размер провода соответствует американскому калибру проводов (AWG). В Википедии есть таблица сечений проводов с указанием Area. См. Википедию: Американский калибр проводов.

    Уравнение сопротивления:

    Не забывайте, что единицы измерения верны.

    Коэффициент заполнения

    Коэффициент заполнения индуктора

    ** Еще один фактор, о котором вам нужно знать, — все ли витки провода поместятся в сердечник.Это называется коэффициентом заполнения. Если количество витков, которое вам нужно, с нужным размером провода не подходит, вы всегда можете использовать сердечник большего размера.

    Переменные:


    Таким образом, вы должны следовать этому уравнению

    Для нескольких типов проводов уравнение будет иметь вид

    Индуктор

    Обычно в индукторах используется ферритовый сердечник.


    Индуктивность для намотанной бобины с магнитным сердечником

    Как правило, вы управляете индуктивностью, создавая l воздушный зазор, который будет очень мал, а μ — диэлектрическую проницаемость свободного пространства. ,

    где

    • , кол-во витков
    • , площадь поперечного сечения сердечника
    • , диэлектрическая проницаемость свободного пространства или, если воздушный зазор отсутствует, диэлектрическая проницаемость черного металла
    • , длина воздушного зазора или, если воздушный зазор отсутствует, длина петли из черных металлов


    Индуктивность тороида

    где

    • , кол-во витков
    • , площадь поперечного сечения сердечника
    • , диэлектрическая проницаемость свободного пространства или, если воздушный зазор отсутствует, диэлектрическая проницаемость черного металла
    • , радиус тороида (до центра / середины железного материала)

    Индуктивность для катушки с коротким сердечником

    где

    • , кол-во витков
    • , радиус витка
    • , длина катушки

    Усовершенствованная конструкция индуктора

    Почти полное описание конструкции индуктора. Очень хорошо, но очень технично. Рекомендуется для создания катушек индуктивности для оптимизации мощности, размера, потерь и точной индуктивности.

    Главы курса силовой электроники

    Трансформатор

    Базовые уравнения трансформатора.

    Трансформаторы имеют индуктивность.

    В большинстве случаев вам не нужны индуктивности в трансформаторе, если вы не используете их в переключающем преобразователе или фильтре. Индуктивность должна быть смоделирована только с одной стороны, так как.Если у вашего трансформатора нет воздушного зазора, индуктивность будет низкой, и ею можно пренебречь …

    Обмотка

    Есть простые способы намотать сердечник и есть жесткие способы. Ну полусложно.

    Ферритовый сердечник, шпулька

    Намотать ферритовый сердечник очень просто. Вам просто нужно намотать проволоку на шпульку.

    Тороид

    Если вам нужно всего несколько обмоток, решение простое. Просто накрутите его.

    Когда обмоток много, самый простой способ намотать тороид — это сделать иглу, как на изображении ламинированного сердечника.Игла должна быть тоньше, а длина иглы определяет длину проволоки, которую вы можете намотать, не сращивая две проволоки.

    Изготовление иглы: **

    • Возьмите мягкий полугибкий кусок пластика или что-нибудь еще.
    • Вырежьте его по форме, показанной на изображении
    • Проделайте отверстие в игле, чтобы проволока начиналась с
    • Намотайте иглу
      • Не делайте его толще, чем Тороид (очевидно)

    Чтобы намотать его: **

    • удерживать один конец провода
    • проденьте иглу в тороид.
    • Оберните его вокруг жаркого
      • Убедитесь, что петли туго затянуты и плотно прилегают друг к другу. Хорошо намотанные петли увеличивают количество намоток, которое вы можете сделать.
    • Повтор

    Сердцевина из ламинированного железа

    Воздушный стержень

    • Достаньте пластиковый винт
      • Ширина винта в два раза больше радиуса катушки.

    Author:

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.