如何为 170 uH 电感器缠绕环形线圈

电器工程 电感
2022-02-05 07:50:13

我打算从 Digi-Key 购买环形磁芯我想确定这是正确的类型,并且我可以使用 22-18 AWG 线实现 170 uh 电感。我怎么能把这个和公式是什么,这样我以后就可以自己计算了。如果这不起作用,我可以从 Digi-Key 购买哪一个来获得合适的电感。(我的环形磁芯预算是 4 美元或以下)最后,我希望它能够处理高达 10 安培的电流,所以请告诉我是否不能使用 18 AWG 线。

编辑修复断开的链接,我想这只是因为它直接链接到我的购物车

来自评论 它说要自己买,我找不到任何已经预绕的 10 amp 170 uH 环形线圈,唯一接近的就是 10 美元,所以我想自己上弦!!!

3个回答

磁性设计很难。在我讨论一些考虑因素时请耐心等待。

从表面上看,实际上很容易计算出在给定环形线圈上获得给定电感所需的匝数。

首先,查看磁芯的数据表并查看(电感因子)是多少:AL

在此处输入图像描述

您的磁芯电感系数为 1760nH +/- 25%。

电感系数代表的实际比率为:

AL=nH(turns)2

因此,要获得所需的转数,只需进行简单的代数操作:

turns=nHAL=1700001760=10

要确定您的电线是否适合,您需要考虑环形的内部尺寸并确定您的电线可以容纳多少直径。

现在是困难的部分。

要确定电感器是否适合应用(即它是否会饱和),您需要了解一些事情,以便计算Bmax

  1. 工作频率
  2. 预期的峰峰值交流电流
  3. 电流是否有直流分量
  4. 材料特性

4号在这里很重要。为什么?您选择的环形材料是N30,根据数据表,它适用于 10 到 400kHz 的频率。这很重要吗?

这就是电感的问题。核心材料对您可以使用该部件做什么有巨大的影响——不仅仅是电感。磁芯材料决定了会产生多少损耗,磁芯会在多大的磁通密度下达到饱和……基本上是一切。

除非您知道数字 1、2 和 3,否则您无法找出最佳数字 4。这意味着在磁学“正确”完成之前,需要进行大量计算/预测/模拟,并可能进行大量试验和错误.

那么,您的 18AWG 电线可以用于 10A 吗?最有可能的。核心?这取决于您在问题中未指定的许多内容(如工作频率、峰峰值纹波等),所以我不能肯定地说。

MMGM 出色答案之后的下一步是将他的数据表中的一些数字从 Mark B 的答案中放入计算器中

平均内径和外径(6mm 和 10mm)我们得到半径 0.4cm 和 MMGM 的 10 圈。数据表有“Ae=7.83mm^2”,因此在“面积”框中输入 0.0783 (cm^2),它将计算线圈半径。输入 4300 以获取相对磁导率(数据表称其为 ui,calc 称其为 k,这些事情都会发生!),计算器确认电感为 0.168mh,非常接近......到目前为止一切都很好。

现在关键的问题是:线圈需要 10 安培吗?

在同一个站点上还有另一个计算器可以回答这个问题...输入半径(这次是0.004m!)10转,再次k = 4300。新的,来自 N30 数据表的“接近饱和的通量密度” - B = 380mT = 0.38T,然后单击上面的“电流”链接。

对于这种磁芯尺寸和材料、这些匝数和饱和磁通密度,计算器显示“0.177 安培”。

所以不行...

作为实验,尝试 4cm 半径、1cm^2 面积、9 圈、相同材料。第一个计算器显示 0.174mh,再次非常接近。第二个现在说 1.96 安培,这是朝着正确的方向前进,但是更大的线圈......

因此,正如 MMGM 所说,磁性设计很难。

但这是第一步。现在尝试一些不同的磁芯材料(更低的 ui=k、更大的磁芯、更低的电感,看看你会得到什么。

(还请记住,10A 直流电在交流电时可能会转化为 20A 或更多。尝试设计为 1A、5V 直到您有工作为止)

我相信 18 awg 可以达到 16 安培。

环形电感计算器在这里-> http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/indtor.html

您必须找到核心材料(铁氧体?铁?)的磁导率才能进入计算器。

干杯。