Сравнение энергии, запасаемой в конденсаторе и в дросселе Опции

[iiv]

Всем доброго времени суток,

много раз видел утверждение, что индуктивность запасает больше энергии на объем или вес, чем конденсатор. Чисто из своего личного опыта при поиске компонент встречал только обратное. Тор на порошковом железе, весящий с 1 кг запасает примерно 0.5Дж, в то время как кондер в корпусе 2225 с номиналом в 450В, 1мкФ запасает 0.1Дж.

Может я не те дроссели смотрю? Вдруг кто знает, тыкните меня, пожалуйста, носом в какой-нибудь дроссель, который бы под сотню Дж запасал бы, ну и весил бы не больше нескольких кг, или такое не реально?

Спасибо

ИИВ

[iiv]

Попытаюсь уточнить свой вопрос на таком примере:

1. пусть мы взяли тот же конденсатор, 450В, 1мкФ в 2225 корпусе. В нем запасается примерно 0.1Дж. Такой конденсатор может отдать эту энергию ну хотя бы с 100А током. Возъмем 100 таких, правильно сделаем терминалы. Получим систему, которая запасла 10Дж, весит граммы, и может отдать эти 10Дж с током порядка 10кА.

2. теперь возьмем феррит. Какой материал - не знаю, предлагайте. Можно ли вписаться в сотни грамм с ферритом, на котором будет намотана какая-то правильная обмотка, которая бы отдала бы 10Дж с током в 10кА в импульсном режиме?

Спасибо

ИИВ

[Microwatt]

Попытаюсь уточнить свой вопрос на таком примере:

1. пусть мы взяли тот же конденсатор, 450В, 1мкФ в 2225 корпусе.

Прошу прощения. 2225 я воспринял не как типоразмер SMD, а как электролит диаметром 22 и высотой 25мм
Потому и путаница в оценках энергии.

[iiv]

Прошу прощения. 2225 я воспринял не как типоразмер SMD, а как электролит диаметром 22 и высотой 25мм
Потому и путаница в оценках энергии.

то есть правильно ли я понимаю, что современная элементная база керамических конденсаторов двинулась вперед так далеко, что расхожее мнение, что феррит запасает больше энергии чем конденсатор, кануло в лету?

Кто знает, скажите, пожалуйста, кроме микрометалса, есть ли где-то какое-то разумные ферриты (именно сами сердечники), которые бы на 1кг запасали бы сколько-нибудь много, типа десятки джоулей? Если можно, киньте в меня ссылками на такие чуда!

Спасибо

ИИВ

[Methane]

то есть правильно ли я понимаю, что современная элементная база керамических конденсаторов двинулась вперед так далеко, что расхожее мнение, что феррит запасает больше энергии чем конденсатор, кануло в лету?

Кто знает, скажите, пожалуйста, кроме микрометалса, есть ли где-то какое-то разумные ферриты (именно сами сердечники), которые бы на 1кг запасали бы сколько-нибудь много, типа десятки джоулей? Если можно, киньте в меня ссылками на такие чуда!

Спасибо

ИИВ

А чего ферриты? У них Bmax весьма не большой.

[iiv]

А чего ферриты? У них Bmax весьма не большой.

Да, понятно, но что-же может больше энергии запасать?

В качестве задачи (сильно идеализированной), куда я хочу поставить индуктор, будет такое:

надо сделать буст конвертор, работающий на одиночных импульсах, энергия каждого импульса, пусть, к примеру 10Дж, длина такого импульса, примерно 100нс, ток и напряжение - какое получится.

Желательно из доставаемых номиналов с вменяемыми ценами и без использования низкотемпературной сверхпроводимости, высокотемпературную тоже не предлагать

[Methane]

Да, понятно, но что-же может больше энергии запасать?

Не думаю что вам дроссель нужен.

В качестве задачи (сильно идеализированной), куда я хочу поставить индуктор, будет такое:

надо сделать буст конвертор, работающий на одиночных импульсах, энергия каждого импульса, пусть, к примеру 10Дж, длина такого импульса, примерно 100нс, ток и напряжение - какое получится.

Желательно из доставаемых номиналов с вменяемыми ценами и без использования низкотемпературной сверхпроводимости, высокотемпературную тоже не предлагать

Вы лучше полностью задачу озвучьте. И без джоулей. Тут в них мало кто понимает.

Хотя, википедия говорит что джоуль это 1 ватт/секунда.
Тоесть 10, это 10Ватт/с
100нс это

10 * 100*10^9 / 1000/1000/1000/1000
1 Тераватт. Я бы на свехпроводимость обратил внимание.

[Tanya]

1 Тераватт. Я бы на свехпроводимость обратил внимание.

Вы ошиблись. Всего-навсего 100 МВт.

[Methane]

Вы ошиблись. Всего-навсего 100 МВт.

Действительно 100Мегаватт. При напруге 500 вольт, это ток в импульсе 200 килоампер. ИМХО это за разумными пределами для MOSFETов. Я бы на тиратроны смотрел.

[iiv]

Действительно 100Мегаватт. При напруге 500 вольт, это ток в импульсе 200 килоампер. ИМХО это за разумными пределами для MOSFETов. Я бы на тиратроны смотрел.

при бусте на автотрансе можно остаться с 500В ключем, но иметь на выходе 20-30кВ. На ключе было бы во время накачки достаточно иметь жалкие 100А, достигаемые обычными мосфетами, так, что у буста на выходе бы имелось раз так больше, то есть 1кА. Итого, на раз 50МВатт, если удастся найти правильный феррит, а если подшаманить с топовыми мосфетами, то и 1Гигаватт можно получить. Опять же, все в материал феррита упирается. Вот в этом направлении я-то и вопрошаю.

[MaslovVG]

при бусте на автотрансе можно остаться с 500В ключем, но иметь на выходе 20-30кВ. На ключе было бы во время накачки достаточно иметь жалкие 100А, достигаемые обычными мосфетами, так, что у буста на выходе бы имелось раз так больше, то есть 1кА.

Откуда вы берете килоамперы. При обрыве цепи в индуктивности магнитное поле "патается сохранить" значение тока, но никак его не увеличивает. Энергия "уходит в напряжение"

задача вообще не из области электроники. это нужно смотреть журнал "Физики шутят".
Когда-то попадалась такая проблема в каком-то НИИ. нужно было одиночный импульс гигантской мощности получать.
Решили это все не на печатных платах, а подъемом краном на высоту метров 7 большого электромагнита в пару тонн и сбросом его в катушку метрового диаметра. Во время пролета он эту мощность и генерировал.

Причем длительность импульса при этом будет 50-100миллисекунд. При высоте падения порядка 5-10метров.

[iiv]

Откуда вы берете килоамперы. При обрыве цепи в индуктивности магнитное поле "патается сохранить" значение тока, но никак его не увеличивает. Энергия "уходит в напряжение"

я рассуждаю примерно так. Возьмем самый топовый современный мосфет, который может работать на 1кВ, 144А. Возьмем феррит на порошковом железе T400-D2, намотаем на нем N витков литцендрата, и еще NM витков литцендрата для автотрансформатора.

Воткнем после первых N витков этот мосфет, включим его на 3мкс, так, что магнитное поле в феррите вочти вгонит сердечник в насыщение. Потом выключим мосфет. Фронт его выключения - 5нс. За сколько свалится эти пол джоуля с этого феррита на выходе с автотрансформатора?

Даже положив, что ток останется тем же (144А) при M=30, мы на выходе будем иметь под 5МВатт, хотя у меня есть сомнение, что будет только 5, так как реально все будет определяться фронтом выключения мосфета и внутренним сопротивлением обмоток с учетом скин эффекта.

Короче, скажите, кто знает, какие ферриты еще запасают вменяемо большое количество энергии (2.5 Дж я уже нашел), а там будет думать, сколько можно будет достичь.

ЗЫ: чем я буду выходную мощь коммутировать, отдельный вопрос, который выходит за рамки этого топика. Такой ключ у меня есть

[Methane]

Даже положив, что ток останется тем же (144А) при M=30, мы на выходе будем иметь под 5МВатт, хотя у меня есть сомнение, что будет только 5, так как реально все будет определяться фронтом выключения мосфета и внутренним сопротивлением обмоток с учетом скин эффекта.

144*1000 144 киловатта в самом идеальном случае вообще-то.