Agregar un espacio a un núcleo para un inductor

Siempre he puesto calzas de papel o plástico u otro material y nunca he tenido problemas, pero esto siempre ha sido en pequeñas tiradas de producción. Obtener la dimensión de la brecha también es bastante simple. La fórmula básica es: -

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

Donde G es la brecha y$l_e$es la longitud efectiva del núcleo.$\mu_i$es la permeabilidad inicial (antes del gapping) y$\mu_e$es la permeabilidad efectiva (después del gapping).

Sé que desea usar material N49, pero puede obtener pistas perfectamente buenas sobre el espaciado de N49 si observa la tabla de material N41: -

Entonces, para una longitud efectiva de 70 mm, la permeabilidad de N41 (1890) con un espacio de 1 mm se convierte en 67,5, es decir, bastante cerca del número citado de 70. De hecho, es prácticamente el espacio lo que define la permeabilidad ahora. Por ejemplo, si tiene un material con una permeabilidad de (digamos) 1000 e hizo los cálculos con un espacio de 1 mm, la nueva permeabilidad resulta en 65,4.

No olvide que un espacio de 1 mm en la parte central del núcleo se traduce en un espacio de 0,5 mm en todo el contorno.

Entonces, para el material N49, el nuevo valor de permeabilidad será de aproximadamente 65 para un espacio de 1 mm. ¿Cómo afecta esto a la saturación? En primer lugar, necesita más vueltas porque la inductancia habrá disminuido en la proporción 1000:65. La inductancia es proporcional a (vueltas)$^2$así que ahora, para restaurar la inductancia, necesita 3,922 veces más vueltas que antes.

Esto hace que la corriente en el primario sea idéntica a la anterior, pero los amperios vueltas han aumentado en 3,922 y, por lo tanto, el campo H es 3,922 veces mayor PERO, y esto es lo importante, B =$\mu H$y porqué$\mu$ha bajado 15,38 veces (3,922$^2$), B ha bajado efectivamente en 3,922 y el riesgo de saturación es mucho menor.

Con respecto al lijado de ferrita, es muy fácil de hacer, pero un poco complicado medir cuánto ha lijado. Lo hice una vez y no tuve ningún problema aparte de que era un poco complicado, pero puedes quitar la ferrita con papel de lija de grado razonablemente fino con bastante facilidad a mano.

Simplemente inserte material de calce no magnético entre los núcleos. La consecuencia es que obtendrá un poco más de fuga de EMI por los lados (flecos de flujo). Agregará dos espacios, por lo que debe usar un material de calce más delgado que con un espacio en el poste central. Esto se hace comúnmente cuando se crean prototipos de transformadores flyback, de hecho, puede comprar pegamento especial 'espaciador' para unir los núcleos. En su caso, le sugiero que adquiera un juego de láminas de calzo de plástico de varios espesores que se usan para fines de ingeniería mecánica y use el clip de resorte habitual para sujetar los núcleos.

Es bastante fácil calcular el espacio de aire requerido para el Al deseado. Véase, por ejemplo, Manual de diseño de transformadores e inductores , Col. McLyman 1-18~1-23.

Moler ferrita no es particularmente fácil de hacer bien, incluso en una fresadora, al menos esa es mi experiencia.

Además de la buena respuesta de @Spehro, las almohadillas de diamante 3M o similares a 3M con grano alto (1000 para velocidad más alta, acabado de mayor rugosidad, 2000 para suavizado intermedio, 4000 para suavizado preliminar, 16000 para acabado ultrasuave) en una superficie rígida son lo que Solía ​​quitar tan solo 10 um +/- 2 um de metales y piedras en la creación de prototipos de máquinas y ajustes de esquinas de núcleos de metal comprimido. He logrado montar algunos redondos en husillos para usar con el taladro de banco de 1 a 10 krmp.

Solo para agregar un poco a la mezcla de ideas.

Puede obtener Kapton, PTFE, PP, PE, Mica y Formica en láminas de muchos espesores diferentes y en estos días en miles de lugares, por lo que calzar no debería ser un problema. Aunque recomendaría no usar Mica o Formica, ya que son más difíciles de conseguir en estos días y es difícil llegar al tamaño sin hacer fragmentos afilados por todas partes.

EDITAR:

Sin embargo, preste atención a la suavidad del material. Algunos plásticos más blandos pueden comprimirse fácilmente lo suficiente como para modificar sus cálculos de espacio bajo la fuerza del resorte del núcleo.

La última idea que tengo es, lo sé, soy fanático de nuevo, preguntándole a Wurth si hacen espacios personalizados en las muestras en los EE. UU. Y luego, por supuesto, vea si tienen un núcleo que pueda probar y que se ajuste a sus necesidades.

En mi país, los números simplemente no son lo suficientemente altos como para justificar el rectificado de superficies. Además, la mayoría de las personas con ese tipo de habilidades se han ido. El rectificado de superficies es algo difícil de cambiar si se equivoca. la superficie recién molida. Ahora, cuando aplica cuñas, efectivamente tiene dos espacios y cuantos más espacios, menos pérdidas adicionales de los campos marginales. Cuando muele, solo tiene un espacio, por lo que sus campos marginales serán peores que una cuña. calce y vaya a la producción con una rutina, las pérdidas más altas podrían causarle problemas. Cuanto mayor sea la brecha total y mayor sea la frecuencia, es más probable que haya problemas con pérdidas adicionales. Las brechas pequeñas parecen estar cubiertas adecuadamente por el núcleo fabricantesLas cosas sensatas son el cable litz que no es bienvenido desde el punto de vista de la producción y mantener el cable alejado de los campos marginales. Recuerde de la radioafición que desea una bobina Q alta. ZL4TIY.

Esto está muy cerca de lo que estoy buscando. En una vida pasada, trabajé para Pulse Engineering, construyendo muestras de transformadores de pulso y líneas de retardo. Era bastante común usar núcleos con huecos (encapsulados) que sellaba con silicona RTV antes del encapsulado. Si el epoxi entrara en el núcleo, casi invariablemente rompería la ferrita.