К вопросу феррит с зазором vs мю-пермаллой, Иллюстрация того, как иногда может нагадить зазор Опции

[Bludger]

Здесь появилась возможность в одинаковых условиях сравнить два дросселя одинаковой конфигурации и с одинаковыми параметрами - но на разных сердечниках.
Исходные условия:

Дроссель корректора коэффициента мощности при следующих условиях:

Входное напряжение - 200VAC
Выходное напряжение - 400VDC
Выходной ток - 3A
Частота преобразования - 62kHz
Размах пульсаций тока в дросселе - 6А
RMS переменной составляющая тока в дросселе - 1,8А

Дроссель №1 (слева): Сердечник K6527E060 от Magnetics Inc. из порошкового материала типа Cool Mu, μr = 60, AL = 300nH/T2. 28 витков медной шины 1,5х4мм в три слоя. Индуктивность 235μH.
Дроссель №2 (справа): Сердечник ETD-59 N87 от Epcos, зазор 3мм. (1,5мм в каждом керне), AL = 300nH/T2. 31 виток той же шины 1,5х4мм в три слоя. Индуктивность 224μH.
В первом дросселе витков меньше, но больше длина одного витка, поэтому сопротивления постоянному току (10mΩ) в обоих случаях примерно равны. Конфигурация обмоток также идентична, поэтому и ожидаемые потери в обмотках тоже можно ожидать близкими.
На картинках видно как в реале. Весь лишний перегрев провода в дросселе на ферритовом сердечнике (примерно вдвое наверное в сумме) - черное дело зазора. И хорошо виден градиент температур - середина обмотки (около зазора) прогрета явно лучше..

[Bludger]

Как раз жирная шина здесь к месту - работаем то в хорошем ССМ, постоянный ток в районе 12А, а RMS переменки - ампер с небольшим. Rac/Rdc = 65 на трех слоях, так что потери на вихревые токи чуть ли не вдвое меньше потерь от постоянки. Как только начнем толстую медяху бить на более тонкие - тут же общее сечение упадет, и общие потери будут расти - или останутся теми же самыми при значительно возросшем геморрое при намотки. А у прямоугольной шины как раз плотность укладки гораздо лучше, чем у круглого провода, и толщина слоя меньше, и мотать удобнее - так что как раз удобно.
Вообще, чаще всего в CCM дросселях выгоднее забивать на вихревые токи и забивать окно максимально толстой медью - уж больно жалко выглядит RMS этих треугольных пульсаций на фоне постоянки. Но посчитать, конечно, всегда полезно

На самом деле корректор считался не для тех параметров, что я использовал для снятия картинок, это двухфазный корректор с общей мощностью 5kW, по два с полтом кила на фазу. Хотя и для этого дросселек несколько слоноват - но тут, как уже говорил, политико-экономические соображения..

Сообщение отредактировал Егоров - Dec 7 2013, 08:39

Причина редактирования: грамматика

[Tiro]

Хотя и для этого дросселек несколько слоноват - но тут, как уже говорил, политико-экономические соображения..

Ну слоноват или нет легко оценить. Запасаемая энергия E=B^2*A*L/(2*u0*u)
A - сечение магнитопровода, L - длина магнитной линии, что в произведении даст объем сердечника. Ну а уж В и u как выберете.

[Bludger]

Ну слоноват или нет легко оценить. Запасаемая энергия E=B^2*A*L/(2*u0*u)
A - сечение магнитопровода, L - длина магнитной линии, что в произведении даст объем сердечника. Ну а уж В и u как выберете.

Это как, у нас же CCM, и подмагничивающий ток - основной разогревающий обмотку фактор, а он в этой формуле никаким боком. Я же не могу использовать один и тот же сердечник что на 10А, что на 100А при тех же пульсациях тока