So wickeln Sie einen Toroid für einen 170-uH-Induktor

Ich plane, einen Toroidkern von Digi-Key zu kaufen . Ich möchte sicher sein, dass dies der richtige Typ ist und dass ich mit einem Draht von 22-18 AWG eine Induktivität von 170 uh erreichen kann. Wie kann ich das aufwickeln und wie lautet die Formel, damit ich dies in Zukunft selbst berechnen kann? Wenn dies nicht funktioniert, welches kann ich bei Digi-Key kaufen, um die richtige Induktivität zu erhalten. (Mein Budget beträgt 4 Dollar oder weniger für den Toroidkern.) Zuletzt möchte ich, dass dieser bis zu 10 Ampere Strom verarbeiten kann. Sagen Sie mir also, wenn ich kein Kabel mit 18 AWG verwenden kann.

edit-fixed defekter Link, ich denke, es war nur, weil es direkt mit meinem Warenkorb verknüpft war

Aus einem Kommentar Es wurde gesagt, dass ich, um meinen eigenen zu kaufen, keinen bereits vorgewickelten 10 Ampere 170 uH Toroid finden kann und das einzige, was in der Nähe war, waren 10 Dollar, also würde ich es gerne selbst aufwickeln !!!

Der nächste Schritt nach der hervorragenden Antwort von MMGM besteht darin, einige Zahlen aus seinem Datenblatt aus Mark Bs Antwort unter in den Taschenrechner zu schreiben

Durch Mittelung des Innen- und Außendurchmessers (6 mm und 10 mm) erhalten wir einen Radius von 0,4 cm und 10 Umdrehungen von MMGM. Das Datenblatt hat "Ae = 7,83 mm ^ 2". Geben Sie also 0,0783 (cm ^ 2) in das Feld "Fläche" ein und es wird ein Spulenradius berechnet. Geben Sie 4300 für die relative Permeabilität ein (Datenblatt nennt es ui, calc nennt es k, diese Dinge passieren!) Und der Rechner bestätigt die Induktivität 0,168 mh, ziemlich nahe ... So weit so gut.

Nun die entscheidende Frage: Nimmt die Spule 10 Ampere auf?

Es gibt einen anderen Taschenrechner , der dies auf derselben Site beantwortet ... Geben Sie den Radius (diesmal 0,004 m!) 10 Umdrehungen ein, k = 4300 erneut. Und neu ist die "Flussdichte nahe der Sättigung" aus dem N30-Datenblatt - B = 380 mT = 0,38 T, und klicken Sie oben auf den Link "Strom".

Für diese Kerngröße und dieses Material mit diesen Windungen und dieser Sättigungsflussdichte sagt der Rechner "0,177 Ampere".

Also nein ...

Versuchen Sie als Experiment einen Radius von 4 cm, eine Fläche von 1 cm ^ 2, 9 Umdrehungen und dasselbe Material. Der erste Rechner sagt 0,174mh, wieder ziemlich nah. Die zweite sagt jetzt 1,96 Ampere, was in die richtige Richtung geht, aber eine VIEL größere Spule ...

Wie MMGM sagt, ist das Magnetdesign schwierig.

Das war aber ein erster Schritt. Probieren Sie nun verschiedene Kernmaterialien aus (niedrigere UI = k, größere Kerne, niedrigere Induktivitäten) und sehen Sie, wo Sie hinkommen.

(Denken Sie auch daran, dass 10A DC bei AC zu 20A oder mehr führen können. Versuchen Sie, für 1A, 5V zu entwerfen, bis etwas funktioniert.)

Magnetdesign ist schwer. Nehmen Sie mich mit, wenn ich einige der Überlegungen durchführe.

An der Oberfläche ist es eigentlich ziemlich einfach herauszufinden, wie viele Windungen Sie benötigen, um eine bestimmte Induktivität für einen bestimmten Toroid zu erhalten.

$A_L$

Der Induktivitätsfaktor Ihres Kerns beträgt 1760 nH +/- 25%.

Das tatsächliche Verhältnis, für das der Induktivitätsfaktor steht, ist:

$A_L = \dfrac{nH}{(turns)^2}$

Um die Anzahl der benötigten Umdrehungen zu erhalten, ist es eine einfache algebraische Manipulation:

$turns = \sqrt{\dfrac{nH}{A_L}} = \sqrt{\dfrac{170000}{1760}} = 10$

Um herauszufinden, ob Ihr Draht passt, müssen Sie die Innenabmessung des Toroids berücksichtigen und herausfinden, wie viele Durchmesser Ihres Drahtes darin passen können.

Nun der schwierige Teil.

$B_{max}$

1. Die Betriebsfrequenz
2. Der erwartete Wechselstrom von Spitze zu Spitze
3. Gibt es eine Gleichstromkomponente zum Strom?
4. Die Materialeigenschaften

Nummer 4 ist hier ein Riesenerfolg. Warum? Das Material für Ihre Wahl des Toroids ist N30 , das laut Datenblatt für Frequenzen von 10 bis 400 kHz geeignet ist. Ist das wichtig

Das ist die Sache mit Induktoren. Das Kernmaterial hat einen großen Einfluss darauf, was Sie mit dem Teil machen können - es ist nicht nur die Induktivität. Das Kernmaterial bestimmt, wie viel Verlust erzeugt wird, bei welcher Flussdichte der Kern gesättigt wird ... im Wesentlichen alles.

Sie sind nicht in der Lage, die beste Nummer 4 herauszufinden, es sei denn, Sie kennen die Nummern 1, 2 und 3. Das bedeutet viele Berechnungen / Vorhersagen / Simulationen und möglicherweise viele Versuche und Irrtümer, bevor die Magnetik richtig ausgeführt wird. .

Ist Ihr 18AWG-Kabel für 10A in Ordnung? Höchstwahrscheinlich. Der Kern? Es hängt von vielen Dingen ab, die Sie in Ihrer Frage nicht angegeben haben (wie Betriebsfrequenz, Welligkeit von Spitze zu Spitze usw.), daher kann ich nicht sicher sagen.

Ich glaube, 18 awg sind bis zu 16 Ampere in Ordnung.

Toroidinduktorrechner hier -> http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/indtor.html

Sie müssen die Durchlässigkeit des Kernmaterials (Ferrit? Eisen?) Finden, um in den Taschenrechner zu gelangen.

Prost.