Thêm một khoảng trống vào lõi cho một cuộn cảm

Tôi đang trong quá trình thiết kế một cuộn cảm cho bộ chuyển đổi tăng tốc và tôi đang gặp khó khăn trong việc tìm kiếm chính xác những gì tôi cần cho dự án này. Tôi đã tìm thấy kích thước / hình dạng lõi có vẻ hoạt động ngoại trừ tôi chỉ có thể lấy lõi trong vật liệu tôi muốn ( N49 ) trong lõi chưa được khai thác (s = 0 trong hình bên dưới). Chạy các tính toán cho lõi này, có vẻ như với giá trị được liệt kê, tôi sẽ bão hòa lõi trước khi đạt được thiết kế mục tiêu hiện tại của mình. Tuy nhiên, lõi đủ lớn để nếu tôi có thể giảm A L, tôi sẽ có một thiết kế khả thi. Vì vậy, tôi nghĩ rằng tôi muốn thêm một khoảng cách vào lõi có sẵn.$A_L$$A_L$

Làm thế nào tôi có thể thêm một khoảng cách vào lõi mà không ảnh hưởng đến hiệu suất? Tôi đã đưa ra một vài phương pháp được liệt kê dưới đây, nhưng tôi không chắc đâu là "tốt nhất".

• Đặt một màng mỏng (ví dụ băng Kapton) làm vật liệu khe hở ở cả bên trong và chân ngoài. Dễ dàng, nhưng cuộn dây được cho là tập trung vào khoảng trống (phải không?) Và nó sẽ không tập trung vào các chân bên ngoài.
• $A_L$
• Tôi đang làm điều gì đó "kỳ lạ" và có một lý do chính đáng tại sao tôi không thể tìm thấy những gì tôi đang tìm kiếm.

Đối với nền, tôi đang cố gắng tạo ra một cuộn cảm lưu trữ năng lượng cho bộ chuyển đổi tăng cường hoạt động ở tần số cao hơn (500 kHz), dòng điện cao hơn (> 12A) và độ tự cảm cao hơn (> 200 10 giờ).

Tôi đã luôn đặt giấy hoặc nhựa hoặc các vật liệu khác vào và tôi chưa bao giờ gặp sự cố nhưng điều này luôn xảy ra trong các hoạt động sản xuất nhỏ. Lấy kích thước khoảng cách cũng khá đơn giản. Công thức cơ bản là: -

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

$l_e$$\mu_i$$\mu_e$

Tôi biết rằng bạn muốn sử dụng tài liệu N49 nhưng bạn có thể có được manh mối hoàn toàn tốt về khoảng cách N49 nếu bạn nhìn vào bảng cho tài liệu N41: -

Vì vậy, với chiều dài hiệu quả là 70mm, độ thấm của N41 (1890) với khoảng cách 1mm trở thành 67,5 tức là khá gần với con số được trích dẫn là 70. Trên thực tế, đó là khoảng cách khá lớn để xác định tính thấm hiện nay. Chẳng hạn, nếu bạn có một vật liệu có độ thấm (giả sử) 1000 và thực hiện phép toán với khoảng cách 1mm, thì độ thấm mới xuất hiện ở 65.4.

Đừng quên rằng khoảng cách 1mm trên chi trung tâm của lõi chuyển thành khoảng cách 0,5mm tất cả các vòng.

$^2$

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

Về việc chà nhám ferrite - việc này rất dễ thực hiện nhưng hơi khó để đo khoảng cách bạn đã đánh bóng xuống. Tôi đã làm điều này một lần và không có bất kỳ vấn đề nào khác ngoài việc hơi khó xử nhưng bạn có thể tháo ferrite bằng giấy nhám loại khá hợp lý khá dễ dàng bằng tay.

Chỉ cần chèn vật liệu shim không từ tính giữa các lõi. Hậu quả là bạn sẽ bị rò rỉ thêm một chút EMI ra hai bên (viền từ thông). Bạn sẽ thêm hai khoảng trống, vì vậy bạn nên sử dụng vật liệu shim mỏng hơn so với khoảng trống ở bài cốt lõi. Điều này thường được thực hiện khi tạo mẫu biến áp flyback, trên thực tế bạn có thể mua keo 'spacer' đặc biệt để dán các lõi lại với nhau. Trong trường hợp của bạn, tôi khuyên bạn nên mua một bộ có độ dày khác nhau của tấm shim nhựa được sử dụng cho mục đích kỹ thuật cơ khí và sử dụng kẹp lò xo thông thường để giữ lõi.

Thật dễ dàng để tính khoảng cách không khí cần thiết cho Al mong muốn. Xem, ví dụ, Cẩm nang thiết kế máy biến áp và cuộn cảm , Đại tá McLyman 1-18 ~ 1-23.

Việc mài ferrite không đặc biệt dễ dàng, ngay cả trên máy phay, ít nhất đó là kinh nghiệm của tôi.

Ngoài câu trả lời hay của @ Spehro, miếng kim cương giống 3M hoặc 3M có độ hạt cao (1000 cho tốc độ cao hơn, độ nhám cao hơn, 2000 cho làm mịn trung gian, 4000 cho làm mịn sơ bộ, 16000 cho hoàn thiện siêu mịn) trên bề mặt cứng là những gì Tôi đã từng tháo ra ít nhất là 10um +/- 2um từ kim loại và đá trong tạo mẫu máy và tinh chỉnh góc của lõi kim loại nén. Tôi đã quản lý để gắn một vài vòng tròn trên trục chính để sử dụng với máy khoan băng ghế 1 đến 10krmp.

Chỉ cần thêm một số để trộn ý tưởng.

Bạn có thể lấy Kapton, PTFE, PP, PE, Mica và Formica trong các tấm ở nhiều độ dày khác nhau và những ngày này tại một nơi có giá trị lớn, vì vậy việc làm mờ không phải là vấn đề. Mặc dù tôi khuyên bạn không nên sử dụng Mica hoặc Formica, vì họ khó có được những ngày này và đau đớn để có được kích thước mà không tạo ra các mảnh sắc nhọn ở khắp mọi nơi.

BIÊN TẬP:

Tuy nhiên, chú ý đến sự mềm mại của vật liệu. Một số nhựa mềm hơn có thể dễ dàng nén đủ để sửa đổi khoảng cách toán học của bạn dưới lực lò xo của lõi.

Ý tưởng cuối cùng tôi có là, tôi biết, tôi lại hâm mộ fan hâm mộ, hỏi Wurth xem họ có tùy chỉnh khoảng cách trên các mẫu ở Mỹ không. Và dĩ nhiên, hãy xem họ có lõi mà bạn có thể lấy mẫu phù hợp với hóa đơn không.

Ở nước tôi, những con số không đủ cao để biện minh cho việc mài bề mặt. Ngoài ra, hầu hết những người có các loại kỹ năng đó đã rời đi. Nghiền mặt là điều khó thay đổi nếu bạn hiểu sai. Có khả năng có thêm điểm nóng lõi bề mặt mới tinh. Bây giờ khi bạn lấp lánh bạn có hai khoảng trống một cách hiệu quả và càng nhiều khoảng trống thì càng ít tổn thất thêm từ các trường diềm. Khi bạn mài bạn chỉ có một khoảng trống để các trường viền của bạn sẽ tệ hơn so với shim. Nếu bạn tạo nguyên mẫu với một shim và đi vào sản xuất với mức độ tổn thất cao hơn có thể khiến bạn gặp rắc rối. Tổng khoảng cách càng lớn và tần suất càng cao thì càng có nhiều rắc rối với tổn thất thêm. Các khoảng trống nhỏ dường như được bao phủ đầy đủ bởi lõi Nhà sản xuất của .Những thứ nhạy cảm là dây litz không được chào đón từ quan điểm sản xuất và giữ cho dây cách xa các khung viền. Hãy nhớ từ đài phát thanh mà bạn muốn có cuộn Q cao.ZL4TIY.

Điều này rất gần với những gì tôi đang tìm kiếm. Ở kiếp trước, tôi đã làm việc cho Kỹ thuật xung, xây dựng các mẫu máy biến áp xung và đường dây trễ. Nó là khá phổ biến để sử dụng lõi (nồi) bịt kín mà tôi đã niêm phong bằng Silicone RTV trước khi đặt chậu. Nếu epoxy vào bên trong lõi, nó sẽ gần như phá vỡ ferrite.