Перейти к содержанию

Как узнать проницаемость неизвестного ферритового кольца?

Обновлено Редакция GAW

Содержание

У кольца без маркировки неизвестны и материал, и AL — индуктивность одного витка. Их находят одним измерением и расчётом по формулам из каталога Magnetics.

Порядок действий

  1. Пробная обмотка. Намотайте N = 10–20 витков равномерно по кольцу и измерьте индуктивность L LC-метром.
  2. AL. AL = L/N2 — в нГн на виток² (Magnetics, с. 12).
  3. Размеры. Наш расчёт геометрического приближения по наружному диаметру D, внутреннему d и высоте h: le ≈ π(D + d)/2, Ae ≈ h(D − d)/2.
  4. Проницаемость (Magnetics, с. 62):
μe=AL leμ0 Ae,μ0=4π⋅10−7 Гн/м\mu_e = \frac{A_L\, l_e}{\mu_0\, A_e}, \qquad \mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\ \text{Гн/м}

Пример

Кольцо 15,9 × 9,07 × 4,7 мм; допустим, 10 витков дали 126 мкГн. Наш расчёт:

ВеличинаПо размерамПо каталогу (0_41605TC)
Длина пути le39,2 мм37,2 мм
Сечение Ae16,1 мм²15,6 мм²
AL1260 нГн1260 нГн для материала R
Проницаемость24502390

Геометрическое приближение ошибается на несколько процентов — меньше, чем допуск самих ферритов. Результат около 2400 указывает на материал вроде R с начальной проницаемостью 2300 ± 25 %.

По проницаемости — материал

Проницаемость сужает круг, но не называет материал однозначно: диапазоны пересекаются, а никель-цинковые ферриты, по статье «Магнитные сердечники», имеют меньшую проницаемость, чем марганец-цинковые.

ПроницаемостьВероятный материал
10–100порошковое железо
14–550порошковые сплавы: Kool Mµ, High Flux, MPP (до 550)
900–10 000ферриты Magnetics: от L (900) до W (10 000); тысячи — характерно для MnZn

Как проницаемость, AL и зазор связаны с насыщением — в статье «Магнитные сердечники», а как проверить готовый дроссель под током — в ответе о насыщении дросселя. Число витков под нужную индуктивность по найденному AL посчитает калькулятор катушки, а общие сведения о катушках — в статье «Катушки индуктивности».

Похожие вопросы

Сколько витков мотать для измерения?

Хватит 10–20 витков любым проводом, равномерно по кольцу: L = AL·N², и при 10 витках на кольце с AL около 1000 нГн получится 100 мкГн — удобная величина для LC-метра. Наш совет: измерять при малом сигнале и низкой частоте прибора, потому что по каталогу Magnetics проницаемость падает вдвое к 6 МГц у материала L и уже к 0,5 МГц у W.

Можно ли определить, насыщается ли кольцо, тем же способом?

Нет. Пробная обмотка с LC-метром даёт начальную проницаемость при слабом поле. Насыщение проверяют под постоянным током нагрузки: у порошковых материалов проницаемость падает постепенно, у ферритов — резко. Как это заметить в работающем преобразователе — в ответе о проверке дросселя на насыщение.

Почему у двух одинаковых на вид колец разная индуктивность?

Допуск проницаемости ферритов большой: у материалов Magnetics ±20–30 %, поэтому и AL колец одной партии расходится на столько же. Кроме того, внешне одинаковые кольца могут быть из разных материалов — от L с проницаемостью 900 до W с 10 000.

Источники

  1. Magnetics. Ferrite Cores catalog (2017) — с. 4 — начальная проницаемость материалов: L 900, R 2300, P 2500, F 3000, T 3000, J 5000, W 10 000, допуск ±20–30 %; частота спада проницаемости вдвое — от 6 МГц (L) до 0,5 МГц (W); с. 12 — AL в мГн/1000 витков = нГн/виток², L = AL·N²; с. 18–19 — кольцо 0_41605TC 15,9 × 9,07 × 4,7 мм: le 37,2 мм, Ae 15,6 мм², AL материала R 1260 мГн/1000 вит.; с. 62 — μe = AL·le/(4π·Ae)
  2. Magnetics. Powder Core Catalog 2024 — с. 10 — проницаемости порошковых сплавов: Kool Mµ 14–125, MPP 14–550, High Flux 14–160 и др.; порошковое железо — 10–100, наибольшие потери, мягкое насыщение

Нашли ошибку?

Смотрите также