Практическое определение насыщения феррита

[shaxel]

Приветствую, господа!
Возникла необходимость практического определения тока насыщения ферритовых сердечников. Покопавшись в инете, за основу была взята данная статья.
https://vpayaem.ru/circuits_L_saturat.html
Собрана похожая схема. Управление правда брал от готового китайского генератора.


Ну и проверил несколько имеющихся ферритов.

Первый по-моему N87 - 4 витка

Дальше 4 витка примерно такого же размера на воздухе

 

Или М30ВН или М50ВН, точно не помню - 10 витков

Неизвестный сердечник от понижающего DC-DC ватт на 50-100 - 17 витков

И какой-то сердечник из блока питания от PC, видимо распыленное железо, или как там правильно называется - 1 виток

Так вот собственно в чем вопрос: все ли правильно было сделано? Как указано в статье, пытался выделить наиболее линейный участок нарастания, пусть где-то с запасом. Ошибки тут какие-нибудь имеются?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[OlegOleg]

Почитайте здесь, интересно написано

 

 

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Lexter]

3 часа назад, shaxel сказал:

всё ли правильно было сделано? ... Ошибки тут какие-нибудь имеются?

По-моему, вы не до конца поняли принцип. У вас при сильно разных индуктивностях одни и те же коэффициенты горизонтальной развёртки - 20 и 2 мкс/дел. Так ничего не разглядишь.
Плавно увеличивая длительность импульса от минимальной, увидеть надо вот это:

а потом уже по измеренным интервалам рассчитать параметры катушки.

 

По схеме: Диод должен быть быстродействующий, а не 1N4003. Проволочный резистор - это индуктивность. Всё вместе даст грязь и выбросы.

Изменено 8 ноября, 2023 пользователем Lexter

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[_VN_]

"Индуктивность" теоретически верно расчитывается по равномерно распределённой обмотке по длине сердечника. Последнее верно при одном сплошном витке в качестве вторичной обмотки трансформатора с объёмным витком связи и необходимому числу витков первичной обмотки возбуждения. Иначе неравномерное распределение магнитного поля помешает получить достоверный  и поэтому пригодный для дальнейших расчётов результат. 

 Кроме сказанного, виток должен быть расположен строго перпендикулярно оси витка, а не под углом 45 Градусов, как показано на одной из проверяемых катушек...

[shaxel]

18 часов назад, Lexter сказал:

Lexter: По-моему, вы не до конца поняли принцип

Да не, принцип понятен, при насыщении падает индуктивность, по этому ток начинает нарастать стремительно. Мне не надо плавно увеличивать длительность импульса, мне достаточно подать один длинный. В оригинальных статьях, видимо, использовался аналоговый осциллограф, по этому начинают с минимальной длительности чтоб не перегреть схему. Диод у меня стоит ультрафаст SF28, 35 нс восстановление, есть по 25 нс, но не думаю что это критично. Параметры катушки мне рассчитать не надо, надо определить только порог насыщения и только.
Меня просто смутило что в статье показан резкий залом кривой, а у меня как-то плавно все. Думаю, что это может быть связано с тем, что на моих кольцах мало витков. На днях попробую намотать много и срезать по штук 5-10, посмотрим как изменится залом кривой тока.

[Lexter]

32 минуты назад, shaxel сказал:

Мне не надо плавно увеличивать длительность импульса, мне достаточно подать один длинный.
... использовался аналоговый осциллограф, поэтому начинают с минимальной длительности

@shaxel , вам пора писать свою статью.

[OlegOleg]

 

 

8 часов назад, shaxel сказал:

В 08.11.2023 в 18:11, Lexter сказал:

Lexter: По-моему, вы не до конца поняли принцип

Да не, принцип понятен, при насыщении падает индуктивность, по этому ток начинает нарастать стремительно. Мне не надо плавно увеличивать длительность импульса, мне достаточно подать один длинный. В оригинальных статьях, видимо, использовался аналоговый осциллограф, по этому начинают с минимальной длительности чтоб не перегреть схему.

Тут вы не правы. Длительность импульса нужно регулировать от мин до макс. Так на осцилограме вы сможете наблюдать плавное нарастание тока в катушке, в виде прямой.  И как только начнется насышение-кривая тока начнет идти вверх. Без этого вы можете долго мучаться подбирая индуктивность катушки к вашему постоянному импульсу чтобы найти момент начала насыщения

По другому-намотав определенное к-во витков на сердечник, начинаем подавать на него импульсы с мин длительности. Увеличивая длительность импульса-будем увеличивать ток через катушку. 

Изменено 9 ноября, 2023 пользователем OlegOleg

[OlegOleg]

Так что делайте генератор с регулировкой длинны импульса, на два диапазона для малых и больших индуктивностей. 

 

[mihelson]

Импульс можно и одной длительности, а регулировать напряжение на катушке. Так даже проще в некоторых случаях.

[Starichok]

29 минут назад, OlegOleg сказал:

с регулировкой длинны импульса

и чем больше букв "н" в слове длина, тем длиннее импульс.

[Огонёк]

8 часов назад, shaxel сказал:

Мне не надо плавно увеличивать длительность импульса, мне достаточно подать один длинный.

Ты в полушаге от сверкающей истины. К чёрту импульсы - включай в цепь постоянного тока!

[protector]

7 минут назад, Starichok сказал:

чем больше букв "н"

длина импульса определяется количеством букв "и", а буквами "н" можно обозначить количество импульсов.

[Starichok]

а мне больше нравится буквами "н".

[protector]

52 минуты назад, OlegOleg сказал:

делайте генератор с регулировкой

В цифровых осциллографах есть триггер, который фиксирует событие по установленному параметру, и  происходит запоминание осциллограммы. Даем достаточно широкий импульс, главное чтобы схема была рассчитана по мощности, а затем разглядываем картинку.

[_abk_]

14 hours ago, shaxel said:

Мне не надо плавно увеличивать длительность...

Вот здесь почитай, может прояснится что.

[shaxel]

13 часов назад, OlegOleg сказал:

Без этого вы можете долго мучаться подбирая индуктивность катушки к вашему постоянному импульсу чтобы найти момент начала насыщения

А картинки кто-нибудь смотрел вообще? Импульс достаточно длинный, там везде достигается установленный режим. Преимущество такого метода очевидна. Можно сделать всю плану хоть на SMD компонентах, без каких-либо радиаторов и схема никогда не перегреется, т.к. подается всего лишь один единственный импульс. Но это если есть цифровой осциллограф с режимом запоминания осциллограммы по триггеру. Может быть позже я переделаю плату, убрав все массивные детали и радиатор.

[Starichok]

Преимущество такого метода равно НУЛЮ.

а установившийся режим не несет никакой информации.

[shaxel]

Вы ошибаетесь и на счет метода и на счет режима.
Установившейся режим дает понимания того, что длина импульса достаточна, что мы не обрезали кривую тока еще до точки начала насыщения недостаточно длинным импульсом. Естественно, если источник способен выдать достаточный ток. Например, насыщение для данного дросселя начинается при силе тока превышающей 5А, и источник выдает максимум 3А, тогда даже при установившемся режиме мы не увидим перелом кривой, то есть эксперимент не даст результата. Поэтому для питания я и использую батарею с током 60А, а не блок питания с током 2А.

Изменено 10 ноября, 2023 пользователем shaxel

[Starichok]

ну да, конешно, ошибаюсь. радиоинженеры всегда глупее таких доморощенных специалистов по электронике.

и твой ключ при токе 60 Ампер и напряжении на нем 12 Вольт никогда не перегреется... даже при одиночном импульсе...

[shaxel]

Я не говорил умнее и глупее, я сказал что конкретно тут вы ошибаетесь с выводом. Я запускал данную схему в непрерывном режиме с длительностью импульсов около 80 мкс и паузами между ними около 200 мкс. И что, пока я рассматривал осциллограмму, транзистор раскалился и отпаялся исток. Если же мы подадим один единственный импульс пусть даже 1000мкс длительностью, ни один элемент схемы не нагреется а уж тем более не перегорит. Так что по вашему, тут нет преимущества?

[mihelson]

@shaxel от лабораторника на 10 А я в 100 А и более импульсы получаю, от конденсаторов. И это на аналоговом осцилле.

[Огонёк]

7 часов назад, shaxel сказал:

Вы ошибаетесь и на счет метода и на счет режима.

Ой, простите, не могу удержаться:

7 часов назад, shaxel сказал:

Поэтому для питания я и использую батарею с током 60А, а не блок питания с током 2А.

Купи себе пряжу и крючки. Вязание увлекает. А электроника - да ну её, там математика нужна, она там рулит.

[_abk_]

On 11/8/2023 at 8:16 PM, shaxel said:

Возникла необходимость практического определения тока насыщения ферритовых сердечников...                  ... Ну и проверил несколько имеющихся ферритов.

1. Нет такой необходимости, даже теоретической, поскольку ферриты не имеют тока насыщения. Невозможно определить ток насыщения ферритового сердечника - это сферический конь в вакууме. Индукцию  в сердечнике создает ток, протекающий по конкретной обмотке и определяющий напряженность магнитного поля , и только в этом случае измерение тока насыщения имеет практический смысл. Например, когда надо узнать, правильно ли рассчитан и намотан дроссель/трансформатор или подойдет ли для конкретного применения подобранный на помойке дроссель.

2. Приведенные картинки(осциллограммы) нифига не информативные. По ним невозможно оценить ни индуктивность, ни ток насыщения.

3. Шунт должен быть безиндуктивный.

4. Немного найдется ключей с ОБР, включающей 700 Вт, тем более в течение 1 мс. 

5. 60 ампер и тупо одинаковый по длительности импульс - стрельба по воробьям. От чего эта дура питается? Не иначе, от автомобильного аккумулятора?  А достаточно было бы даже "кроны"...

6 hours ago, shaxel said:

Так что по вашему, тут нет преимущества?

Никакого. Одни недостатки.

Spoiler

То ли дело:

 

Изменено 10 ноября, 2023 пользователем _abk_