Определение тока насыщения катушек индуктивности с магнитопроводами. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

При разработке и изготовлении катушек индуктивности, импульсных трансформаторов возникает вопрос об их пригодности для работы в конкретных условиях. Обусловлено это тем, что параметры применяемых магнитопроводов зачастую точно неизвестны. В результате возможна ситуация, когда материал магнитопровода трансформатора входит в насыщение, что снижает КПД источника питания или выводит его из строя. Для катушек индуктивности (дросселей) это приводит с существенному уменьшению индуктивности с вытекающими из этого последствиями. Авторы предлагают устройство, позволяющее проводить проверку таких элементов на возможность их работы в конкретных условиях.

Устройство предназначено для определения тока катушек индуктивности (дросселей) или обмоток импульсных трансформаторов с ферромагнитными, альсиферовыми сердечниками, при котором наступает насыщение материала магнитопровода. Хотя существуют различные рекомендации по расчету и изготовлению таких элементов, но, не зная реальных параметров магнитопровода (особенно с немагнитным зазором), трудно получить желаемый результат или определить возможность их применения в конкретном устройстве.

Схема устройства показана на рис. 1. В его состав входят генератор импульсов на логических элементах DD1.1 - DD1.6, буферный каскад на транзисторах VT1, VT2, мощный полевой переключательный транзистор VT3 и датчик тока на резисторе R8. Буферный каскад обеспечивает быструю зарядку и разрядку емкости затвор-исток транзистора VT3, диод VD4 служит для ограничения выбросов напряжения на проверяемой катушке индуктивности.

Рис. 1

В генераторе импульсов реализована раздельная регулировка резисторами R4 и R5 длительности импульсов и периода их следования соответственно. Длительность импульсов изменяют в пределах 6...60 мкс на одном диапазоне и 60...600 мкс на другом. Период повторения можно изменять в пределах 0,2...2 мс и 2...20 мс соответственно. Диапазоны переключают выключателем SA1. Напряжение питания поступает на генератор импульсов через диод VD3 и сглаживается конденсатором С3, что снижает влияние на его работу помех, возникающих в цепи питания устройства при протекании импульсных токов. В цепь истока транзистора VT3 установлен низкоомный резистор R8, падение напряжения на котором пропорционально току, протекающему через этот транзистор и проверяемую катушку индуктивности "Lx". Напряжение подают на вход осциллографа, на экране которого контролируют его форму.

Первоначально на первом диапазоне устанавливают минимальную длительность импульсов при максимальной скважности (максимальном периоде следования). Большая скважность позволяет уменьшить среднюю рассеиваемую мощность на транзисторе VT3, а также использовать менее мощный источник питания, поскольку импульсный ток обеспечивают конденсаторы С4, С5. К гнездам XS2 подсоединяют осциллограф, к гнездам XS1 - проверяемую катушку индуктивности и подают питающее напряжение (10...15 В). На экране осциллографа необходимо получить осциллограмму, соответствующую рис. 2. Если яркость изображения на экране осциллографа будет недостаточной, резистором R5 следует уменьшить период следования импульсов. Но увлекаться этим не следует, поскольку это приведет к увеличению потребляемого тока и нагреву транзистора VT3.

Рис. 2

Затем длительность импульса следует плавно увеличивать до тех пор, пока линейное увеличение напряжения не перейдет в нелинейное (рис. 3), а точка Un будет определять ток, при котором происходит насыщение материала магнитопровода: Iнас = Un/0,2. Если на первом диапазоне точки Un достичь не удалось, включают второй диапазон генератора.

Рис. 3

Следует отметить, что максимально допустимая длительность импульса напряжения на катушке индуктивности tn в точке Un обратно пропорциональна напряжению этого импульса. Например, если в устройстве при напряжении питания 15 В проверяют импульсный трансформатор и насыщение наступает при длительности импульса tn = 300 мкс, то в сетевом импульсном блоке питания при напряжении питания 300 В длительность импульса должна быть в 20 раз меньше: tn <= 15 мкс.

Конструкция и детали. Все детали смонтированы на плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, ее чертеж показан на рис. 4.

Рис. 4

Плату размещают в корпусе из изоляционного материала, на стенках которого устанавливают гнезда для подключения осциллографа, катушки индуктивности (можно применить зажимы "крокодил"), выключатель и переменные резисторы. В устройстве применены переменные резисторы СП, СПО, СП-4, резистор R8 - С5-16МВ-2Вт, остальные - МЛТ, С2-33. Конденсаторы С4, С5 - К50-24, С3 - К50-35 или аналогичные импортные, С1, С2 - К73-9, К73-24, К10-17. Диоды КД510А заменимы импульсными маломощными серий КД503, КД521, КД522 с любыми буквенными индексами, диод FR801 можно заменить на FR802, FR803, HER801, транзистор IRFZ44N - на IRFZ48N, транзисторы КТ3117А, КТ313А - соответственно на КТ698 и КТ6127 с любыми буквенными индексами.

Для питания устройства используют стабилизированный источник питания с защитой по току и выходным напряжением 10...15 В при токе до 1 А. Налаживание сводится к проверке работоспособности генератора и при желании - градуировке шкал переменных резисторов. Практическая польза от проведенных измерений состоит в том, что можно упростить расчеты, которые дают приближенные результаты и требуют экспериментальной проверки, и получить конкретные результаты, более совместимые с решаемой задачей.

Авторы: Ю.Гумеров, А.Зуев, г.Ульяновск

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Кальян для парохода 15.10.2003 В акваториях Северного и Балтийского морей суда ежегодно выбрасывают в воздух 1,3 миллиона тонн дыма. Основные загрязнители воздуха в крупном портовом городе Гамбурге - не автомобили, которых там тоже немало, а морские суда. На выхлопных трубах автомобилей не первое десятилетие стоят очищающие фильтры, а вот пароходы и теплоходы начали обзаводиться фильтрами только сейчас. Канадская фирма "DME International", исходно специализировавшаяся на пивоваренном и фармацевтическом оборудовании, выпускает теперь фильтры для судовых труб. Действие фильтра основано на принципе кальяна: дым пропускается через морскую воду в специальной камере, обеспечивающей полное перемешивание. При этом поглощается 80 процентов частиц сажи и дыма, 90 процентов окислов серы и 70 процентов хлористого водорода. Шум от выхлопа уменьшается на 35 децибел. Вода затем фильтруется через слои песка и активированного угля, после чего выбрасывается в море. Грязь, осевшую на фильтре, доставляют в порт и закапывают на свалке.

Другие интересные новости:

▪ Jennie продемонстрирует беспроводное near video по IEEE802.15.4

▪ Черты характера могут передаваться по наследству

▪ Сверхбыстрые фотонные провода

▪ Причины мужского живота

▪ Мумии помнят о стрессе

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радио - начинающим. Подборка статей

▪ статья Роберт Пенн Уоррен. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что делают хамелеоны? Подробный ответ

▪ статья Марь. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Технический паспорт электродвигателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Распределительные устройства напряжением до 1 кB переменного тока и до 1,5 кB постоянного тока. Установка распределительных устройств в электропомещениях. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026