Ферритовые сердечники для трансформаторов: Простой ШПТ на ферритовых трубках

Типы трансформаторов — Transformer types

Типы электрического трансформатора

Различные типы электрического трансформатора сделаны для различных целей. Несмотря на различия в конструкции, различные типы основаны на одном и том же базовом принципе, открытом в 1831 году Майклом Фарадеем , и имеют несколько общих функциональных частей.

Силовой трансформатор

Ламинированный сердечник

Это наиболее распространенный тип трансформатора, широко используемый при передаче электроэнергии и в приборах для преобразования сетевого напряжения в низкое для питания электронных устройств. Они доступны с номинальной мощностью от мВт до МВт. Изолированные листы сводят к минимуму потери на вихревые токи в железном сердечнике.

В небольших приборах и электронных трансформаторах можно использовать разъемную бобину, обеспечивающую высокий уровень изоляции между обмотками. Прямоугольные сердечники состоят из штамповок, часто парами формы EI, но иногда используются и другие формы. Между первичной и вторичной обмотками могут быть установлены экраны для уменьшения EMI (электромагнитных помех), или иногда используется экранная обмотка.

Трансформаторы для небольших электроприборов и электроники могут иметь тепловой выключатель , встроенный в обмотку, для отключения питания при высоких температурах и предотвращения дальнейшего перегрева.

Тороидальный

Тороидальные трансформаторы в форме пончика экономят место по сравнению с сердечниками EI и могут уменьшить внешнее магнитное поле. В них используется кольцевой сердечник, медные обмотки, намотанные вокруг этого кольца (и, таким образом, продетые через кольцо во время намотки), и лента для изоляции.

Тороидальные трансформаторы имеют более низкое внешнее магнитное поле по сравнению с прямоугольными трансформаторами и могут быть меньше для данной номинальной мощности. Однако их изготовление стоит дороже, поскольку для намотки требуется более сложное и медленное оборудование.

Их можно закрепить болтом по центру, с помощью шайб и резиновых прокладок или заливкой смолой. Необходимо следить за тем, чтобы болт не образовывал короткого замыкания.

Автотрансформатор

Автотрансформатора состоят только одну обмотку , который постучал в некоторой точке вдоль обмотки. Напряжение подается на вывод обмотки, а более высокое (или более низкое) напряжение создается на другой части той же обмотки. Эквивалентная номинальная мощность автотрансформатора ниже фактической номинальной мощности нагрузки. Он рассчитывается по формуле: нагрузка VA × (| Vin — Vout |) / Vin. Например, автотрансформатор, который адаптирует нагрузку 1000 ВА при напряжении 120 В к источнику питания 240 В, имеет эквивалентную номинальную мощность не менее: 1000 ВА (240 В — 120 В) / 240 В = 500 ВА. Однако фактическая мощность (указанная на табличке с данными) должна быть не менее 1000 ВА.

Для соотношений напряжений, не превышающих примерно 3: 1, автотрансформатор дешевле, легче, меньше и эффективнее изолирующего (двухобмоточного) трансформатора того же номинала. Трехфазные автотрансформаторы большой мощности используются в системах распределения электроэнергии, например, для соединения подсетей 220 кВ и 33 кВ или других высоких уровней напряжения.

Регулируемый автотрансформатор

Открыв часть катушек обмотки автотрансформатора и подключив вторичную обмотку через скользящую угольную щетку , можно получить автотрансформатор с почти непрерывно изменяемым передаточным числом, что позволяет регулировать напряжение в широких пределах с очень небольшими приращениями.

Индукционный регулятор

Индукционный регулятор аналогичен по конструкции асинхронному двигателю с фазным ротором, но по сути представляет собой трансформатор, выходное напряжение которого изменяется путем вращения вторичной обмотки относительно первичной, т. Е. Изменения углового положения ротора. Его можно рассматривать как силовой трансформатор, использующий вращающиеся магнитные поля . Основное преимущество индукционных регуляторов заключается в том, что они, в отличие от вариаторов, подходят для трансформаторов мощностью более 5 кВА. Следовательно, такие регуляторы находят широкое применение в высоковольтных лабораториях.

Многофазный трансформатор

Для многофазных систем можно использовать несколько однофазных трансформаторов или все фазы можно подключить к одному многофазному трансформатору. В трехфазном трансформаторе три первичные обмотки соединены вместе, а три вторичные обмотки соединены вместе. Примеры соединений: звезда-треугольник, треугольник-звезда, дельта-дельта и звезда-звезда. Векторной группы указывает на конфигурацию обмоток и фазового угла разницу между ними. Если обмотка заземлена ( заземлена ), точка заземления обычно является центральной точкой обмотки звездой. Если вторичная обмотка представляет собой обмотку треугольником, заземление может быть подключено к центральному ответвлению на одной обмотке ( высокое плечо треугольника ) или одна фаза может быть заземлена (треугольник с заземленным углом). Многофазный трансформатор специального назначения — это зигзагообразный трансформатор . Существует множество возможных конфигураций, которые могут включать больше или меньше шести обмоток и различных соединений отводов.

Трансформатор заземления

Заземляющие или заземляющие трансформаторы позволяют трехпроводной (треугольник) многофазной системе питания согласовывать нагрузки между фазой и нейтралью, обеспечивая обратный путь для тока в нейтраль. Трансформаторы заземления чаще всего включают в себя однообмоточный трансформатор с зигзагообразной конфигурацией обмотки, но также могут быть созданы с трансформатором с изолированной обмоткой звезда-треугольник.

Фазовый трансформатор

Это специальный тип трансформатора, который можно настроить для регулировки фазового соотношения между входом и выходом. Это позволяет управлять потоком мощности в электрической сети , например, направлять потоки мощности от более короткого (но перегруженного) канала на более длинный путь с избыточной мощностью.

Трансформатор переменной частоты

Переменная частота трансформатор является специализированным силовым трансформатором трехфазного , который позволяет фазовое соотношение между входными и выходными обмотками , чтобы непрерывно регулировать путем поворота одну половины. Они используются для соединения электрических сетей с одинаковой номинальной частотой, но без синхронного согласования фаз.

Трансформатор поля утечки или рассеяния

Трансформатор рассеяния, также называемый трансформатором рассеянного поля, имеет значительно более высокую индуктивность рассеяния, чем другие трансформаторы, иногда увеличиваемую за счет магнитного байпаса или шунта в его сердечнике между первичной и вторичной обмотками, который иногда регулируется установочным винтом. Это обеспечивает трансформатору внутреннее ограничение тока из-за слабой связи между его первичной и вторичной обмотками. В этом случае индуктивность короткого замыкания фактически действует как параметр ограничения тока. Выходной и входной токи достаточно малы, чтобы предотвратить тепловую перегрузку при любых условиях нагрузки, даже если вторичная обмотка закорочена.

Использует

Трансформаторы утечки используются для дуговой сварки и высоковольтных разрядных ламп ( неоновые лампы и люминесцентные лампы с холодным катодом , которые соединены последовательно до 7,5 кВ переменного тока). Тогда он действует как трансформатор напряжения и как магнитный балласт .

Другие области применения — защищенные от короткого замыкания трансформаторы сверхнизкого напряжения для игрушек или дверных звонков .

Резонансный трансформатор

Резонансный трансформатор представляет собой трансформатор , в котором одна или обе обмотки имеет конденсатор через нее и функционирует в качестве колебательного контура . Резонансные трансформаторы, используемые на радиочастотах , могут работать как полосовые фильтры с высокой добротностью . Обмотки трансформатора имеют либо воздушный, либо ферритовый сердечник, а полосу пропускания можно регулировать путем изменения связи ( взаимной индуктивности ). Одной из распространенных форм является трансформатор промежуточной частоты , используемый в супергетеродинных радиоприемниках . Они также используются в радиопередатчиках.

Резонансные трансформаторы также используются в электронных балластах для газоразрядных ламп и источниках питания высокого напряжения. Они также используются в некоторых типах импульсных источников питания . Здесь значение индуктивности короткого замыкания является важным параметром, определяющим резонансную частоту резонансного трансформатора. Часто только вторичная обмотка имеет резонансный конденсатор (или паразитную емкость) и действует как последовательный контур резонансного резервуара. Когда индуктивность короткого замыкания вторичной стороны трансформатора равна L _sc, а резонансный конденсатор (или паразитная емкость) вторичной стороны составляет C _r , резонансная частота ω _s, равная 1 ‘, следующая

ω s знак равно 1 L s c C р знак равно 1 ( 1 — k 2 ) L s C р {\ displaystyle \ omega _ {s} = {\ frac {1} {\ sqrt {L_ {sc} C_ {r}}}} = {\ frac {1} {\ sqrt {(1-k ^ {2} ) L_ {s} C_ {r}}}}}

Трансформатор приводится в действие импульсом или прямоугольной волной для повышения эффективности, создаваемой схемой электронного генератора . Каждый импульс служит для возбуждения резонансных синусоидальных колебаний в настроенной обмотке, и из-за резонанса во вторичной обмотке может развиваться высокое напряжение.

Приложения:

Трансформатор постоянного напряжения

За счет настройки определенных магнитных свойств сердечника трансформатора и установки цепи феррорезонансного резервуара (конденсатор и дополнительная обмотка) трансформатор может быть устроен так, чтобы автоматически поддерживать относительно постоянное напряжение вторичной обмотки для изменения первичного питания без дополнительных схем или вручную. регулировка. Феррорезонансные трансформаторы нагреваются сильнее, чем стандартные силовые трансформаторы, потому что регулирующее действие зависит от насыщения сердечника, что снижает КПД. Форма выходного сигнала сильно искажается, если не принять меры для предотвращения этого. Трансформаторы с насыщением обеспечивают простой надежный метод стабилизации источника питания переменного тока.

Ферритовый сердечник

Силовые трансформаторы с ферритовым сердечником широко используются в импульсных источниках питания (SMPS). Порошковый сердечник обеспечивает высокочастотную работу и, следовательно, гораздо меньшее отношение размера к мощности, чем трансформаторы из ламинированного железа.

Ферритовые трансформаторы не используются в качестве силовых трансформаторов на частоте сети, поскольку ламинированные железные сердечники стоят меньше, чем эквивалентный ферритовый сердечник.

Планарный трансформатор

Производители либо используют плоские медные листы, либо вытравливают спиральные узоры на печатной плате, чтобы сформировать «обмотки» планарного трансформатора , заменяя витки провода, используемые для изготовления других типов. Некоторые планарные трансформаторы продаются на рынке как дискретные компоненты, другие планарные трансформаторы вытравлены непосредственно на основной печатной плате, и для них требуется только ферритовый сердечник, который можно прикрепить к печатной плате. Планарный трансформатор может быть тоньше, чем другие трансформаторы, что полезно для низкопрофильных применений или когда несколько печатных плат уложены друг на друга. Почти во всех планарных трансформаторах используется планарный ферритовый сердечник .

Трансформатор с масляным охлаждением

Сердечник и катушки больших трансформаторов, используемых в распределительных сетях или электрических подстанциях, погружены в масло , которое охлаждает и изолирует. Масло циркулирует по каналам в змеевике и вокруг узла змеевика и сердечника, перемещаясь за счет конвекции. Масло охлаждается за пределами бака в небольших диапазонах и радиатором с воздушным охлаждением в больших. Если требуется более высокий номинал, или если трансформатор находится в здании или под землей, масляные насосы перекачивают масло, и также может использоваться теплообменник масло-вода. Некоторые трансформаторы могут содержать ПХД там, где или когда их использование было разрешено. Например, до 1979 года в ЮАР. вместо них теперь используются огнестойкие жидкости, такие как силиконовые масла.

Трансформатор с литой изоляцией

Обмотки силовых трансформаторов с литой изоляцией покрыты эпоксидной смолой. Эти трансформаторы упрощают установку, поскольку они сухие, без охлаждающего масла и, следовательно, не требуют противопожарного хранилища для установки внутри помещений. Эпоксидная смола защищает обмотки от пыли и агрессивных сред. Однако, поскольку формы для отливки катушек доступны только фиксированных размеров, конструкция трансформаторов менее гибкая, что может сделать их более дорогостоящими, если требуются индивидуальные особенности (напряжение, коэффициент передачи, ответвители).

Разделительный трансформатор

Изолирующий трансформатор связывает два контура с магнитным, но не обеспечивает металлический проводящий путь между цепями. Примером применения может быть источник питания для медицинского оборудования, когда необходимо предотвратить любую утечку из системы питания переменного тока в устройства, подключенные к пациенту. Изолирующие трансформаторы специального назначения могут иметь экранирование для предотвращения электромагнитного шума между цепями или могут иметь усиленную изоляцию, чтобы выдерживать разность потенциалов в тысячи вольт между первичной и вторичной цепями.

Твердотельный трансформатор

Твердотельный трансформатор на самом деле представляет собой преобразователь мощности, который выполняет ту же функцию, что и обычный трансформатор, иногда с дополнительной функциональностью. Большинство из них содержат высокочастотный трансформатор меньшего размера. Он может состоять из преобразователя переменного тока в переменный или выпрямителя, питающего инвертор.

Инструментальный трансформатор

Измерительные трансформаторы обычно используются для управления приборами от линий высокого напряжения или сильноточных цепей, надежно изолируя схемы измерения и управления от высоких напряжений или токов. Первичная обмотка трансформатора подключена к цепи высокого напряжения или высокого тока, а счетчик или реле — к вторичной цепи. Измерительные трансформаторы также могут использоваться в качестве изолирующего трансформатора, чтобы можно было использовать вторичные величины, не влияя на первичную схему.

Идентификаторы клемм (буквенно-цифровые, такие как H ₁ , X ₁ , Y ₁ и т. Д., Или цветное пятно или точка, нанесенная на корпус) указывают на один конец каждой обмотки, указывая на одинаковую мгновенную полярность и фазу между обмотками. Это касается обоих типов измерительных трансформаторов. Правильная идентификация клемм и проводки важна для правильной работы контрольно-измерительных приборов и реле защиты.

Трансформатор тока

Трансформатор тока (ТТ) — это последовательно соединенное измерительное устройство, предназначенное для обеспечения тока во вторичной обмотке, пропорционального току, протекающему в его первичной обмотке. Трансформаторы тока обычно используются в реле измерения и защиты в электроэнергетике .

Трансформаторы тока часто создаются путем пропускания одного первичного витка (либо изолированного кабеля, либо неизолированной шины) через хорошо изолированный тороидальный сердечник, намотанный множеством витков провода. ТТ обычно описывается соотношением тока от первичной к вторичной. Например, ТТ 1000: 1 обеспечивает выходной ток 1 ампер, когда 1000 ампер протекает через первичную обмотку. Стандартные номинальные значения вторичного тока составляют 5 ампер или 1 ампер, совместимые со стандартными измерительными приборами. Вторичная обмотка может иметь одно передаточное отношение или иметь несколько точек отвода для обеспечения диапазона передаточных чисел. Необходимо следить за тем, чтобы вторичная обмотка не была отключена от своей низкоомной нагрузки, пока в первичной обмотке протекает ток, поскольку это может привести к возникновению опасно высокого напряжения на открытой вторичной обмотке и может навсегда повлиять на точность трансформатора.

Специально сконструированные широкополосные трансформаторы тока также используются, обычно с осциллографом , для измерения высокочастотных сигналов или импульсных токов в импульсных энергосистемах . Один тип обеспечивает выходное напряжение, пропорциональное измеренному току. Другой, называемый поясом Роговского , требует внешнего интегратора для обеспечения пропорционального выхода.

В токовых клещах используется трансформатор тока с разъемным сердечником, который можно легко обернуть вокруг проводника в цепи. Это обычный метод, используемый в портативных приборах для измерения тока, но в стационарных установках используются более экономичные типы трансформаторов тока.

Трансформатор напряжения или трансформатор напряжения

Трансформаторы напряжения (VT), также называемые трансформаторами напряжения (PT), представляют собой приборные трансформаторы с параллельным подключением, которые используются для измерения и защиты в высоковольтных цепях или изоляции фазового сдвига вектора. Они спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать незначительную нагрузку на измеряемый источник питания и иметь точное соотношение напряжений для обеспечения точного измерения. Трансформатор напряжения может иметь несколько вторичных обмоток на том же сердечнике, что и первичная обмотка, для использования в различных схемах измерения или защиты. Первичная обмотка может быть соединена фазой с землей или фазой с фазой. Вторичная обмотка обычно заземляется на одной клемме.

Существует три основных типа трансформаторов напряжения (ТН): электромагнитные, конденсаторные и оптические. Трансформатор электромагнитного напряжения представляет собой трансформатор с проволочной обмоткой. Конденсаторный трансформатор напряжения использует емкостной делитель потенциала и используется при более высоких напряжениях из-за более низкой стоимости, чем электромагнитный ТН. Преобразователь оптического напряжения использует электрические свойства оптических материалов. Измерение высоких напряжений возможно с помощью трансформаторов напряжения. Трансформатор оптического напряжения — это не просто трансформатор, а датчик, похожий на датчик на эффекте Холла .

Комбинированный измерительный трансформатор

Комбинированный измерительный трансформатор включает в себя трансформатор тока и трансформатор напряжения в одном трансформаторе. Есть два основные комбинированный ток и напряжение конструкции трансформатора: масло-бумажная изоляции и SF ₆ изоляции. Одним из преимуществ применения этого решения является уменьшение занимаемой площади подстанции из-за меньшего количества трансформаторов в отсеке, опорных конструкций и соединений, а также более низких затрат на строительные работы, транспортировку и установку.

Импульсный трансформатор

Импульсный трансформатор представляет собой трансформатор , который оптимизирован для передачи прямоугольных электрических импульсов (то есть импульсы с быстрым временем нарастания и спада и относительно постоянной амплитуды ). Небольшие версии, называемые типами сигналов , используются в цифровых логических и телекоммуникационных схемах, часто для согласования логических драйверов с линиями передачи . Средние мощности версии используются в цепях питания управления , например, камеры флэш — контроллеров. Версии с большей мощностью используются в отрасли распределения электроэнергии для сопряжения схемы управления низкого напряжения с высоковольтными затворами силовых полупроводников . Специальные высоковольтные импульсные трансформаторы также используются для генерации импульсов высокой мощности для радаров , ускорителей частиц или других приложений с высокой импульсной мощностью .

Чтобы минимизировать искажение формы импульса, импульсный трансформатор должен иметь низкие значения индуктивности рассеяния и распределенной емкости , а также высокую индуктивность холостого хода. В импульсных трансформаторах силового типа низкая емкость связи (между первичной и вторичной обмотками) важна для защиты схемы на первичной стороне от высокомощных переходных процессов, создаваемых нагрузкой. По той же причине требуется высокое сопротивление изоляции и высокое напряжение пробоя. Хорошая переходная характеристика необходима для сохранения прямоугольной формы импульса на вторичной обмотке, поскольку импульс с медленными фронтами может создавать потери переключения в силовых полупроводниках.

Произведение пикового импульсного напряжения и длительности импульса (или, точнее, интеграл напряжение-время) часто используется для характеристики импульсных трансформаторов. Вообще говоря, чем больше размер этого продукта, тем больше и дороже трансформатор.

Импульсные трансформаторы по определению имеют рабочий цикл менее 0,5; любая энергия, накопленная в катушке во время импульса, должна быть «сброшена», прежде чем импульс будет запущен снова.

ВЧ трансформатор

Есть несколько типов трансформаторов, используемых в радиочастотной (RF) работе. Ламинированная сталь не подходит для РФ.

Трансформатор с воздушным сердечником

Они используются для высокочастотной работы. Отсутствие сердечника означает очень низкую индуктивность . Весь ток возбуждает ток и индуцирует вторичное напряжение, пропорциональное взаимной индуктивности. Такие трансформаторы могут быть не более чем несколькими витками провода, припаянными к печатной плате .

Трансформатор с ферритовым сердечником

Трансформаторы с ферритовым сердечником широко используются в трансформаторах согласования импеданса для ВЧ, особенно для балунов (см. Ниже) для теле- и радиоантенн. У многих всего один или два хода.

Трансформатор линии передачи

Для радиочастотного использования трансформаторы иногда изготавливают из конфигураций линии передачи, иногда бифилярного или коаксиального кабеля, намотанного на ферритовый или другой тип сердечника. Этот тип трансформатора обеспечивает чрезвычайно широкую полосу пропускания, но с помощью этого метода можно достичь только ограниченного числа соотношений (например, 1: 9, 1: 4 или 1: 2).

Материал сердечника значительно увеличивает индуктивность, тем самым повышая его добротность . Сердечники таких трансформаторов помогают улучшить характеристики на нижнем конце диапазона. Радиочастотные трансформаторы иногда использовали третью катушку (называемую обмоткой тиклера) для ввода обратной связи в более раннюю ( детекторную ) ступень в старинных регенеративных радиоприемниках .

В ВЧ- и СВЧ-системах четвертьволновой трансформатор импеданса обеспечивает способ согласования импедансов между цепями в ограниченном диапазоне частот, используя только длину линии передачи. Линия может быть коаксиальным кабелем, волноводом, полосковой или микрополосковой .

Балун

Балуны — это трансформаторы, специально предназначенные для подключения между сбалансированными ( незаземленными ) и несимметричными (заземленными) цепями. Иногда они изготавливаются из конфигураций линии передачи, а иногда бифилярного или коаксиального кабеля и аналогичны трансформаторам линии передачи по конструкции и эксплуатации. Балуны могут быть разработаны не только для взаимодействия между сбалансированной и несбалансированной нагрузками, но и для дополнительного обеспечения согласования импеданса между этими типами нагрузки.

IF трансформатор

Трансформаторы с ферритовым сердечником широко используются в каскадах промежуточной частоты (ПЧ) в супергетеродинных радиоприемниках . В основном это настроенные трансформаторы, содержащие ферритовый стержень с резьбой, который вкручивается или выкручивается для регулировки настройки ПЧ. Трансформаторы обычно герметичны (экранированы) для обеспечения устойчивости и уменьшения помех.

Аудио трансформатор

Аудио трансформаторы — это те, которые специально разработаны для использования в аудиосхемах для передачи аудиосигнала . Их можно использовать для блокирования радиочастотных помех или составляющей постоянного тока аудиосигнала, для разделения или объединения аудиосигналов или для обеспечения согласования импеданса между цепями с высоким и низким импедансом, например, между выходом высокоомного лампового (вентильного) усилителя. и громкоговоритель с низким импедансом или между выходом инструмента с высоким сопротивлением и входом с низким сопротивлением микшерного пульта . Звуковые трансформаторы, которые работают с напряжением и током громкоговорителей, больше, чем те, которые работают на уровне микрофона или линии, которые несут гораздо меньше энергии. Мостовые трансформаторы соединяют 2-проводные и 4-проводные цепи связи.

Будучи магнитными устройствами, аудиопреобразователи восприимчивы к внешним магнитным полям, например, создаваемым проводниками переменного тока с током. « Гул » — это термин, обычно используемый для описания нежелательных сигналов, исходящих от « сетевого » источника питания (обычно 50 или 60 Гц). Аудиопреобразователи, используемые для сигналов низкого уровня, например сигналов от микрофонов, часто включают магнитное экранирование для защиты от посторонних сигналов с магнитной связью.

Изначально звуковые трансформаторы были разработаны для соединения различных телефонных систем друг с другом, сохраняя при этом их соответствующие источники питания изолированными, и до сих пор широко используются для соединения профессиональных аудиосистем или компонентов системы, чтобы устранить гудение и гудение. Такие трансформаторы обычно имеют соотношение между первичной и вторичной обмотками 1: 1. Их также можно использовать для разделения сигналов, балансировки несимметричных сигналов или подачи сбалансированного сигнала на несимметричное оборудование. Трансформаторы также используются в DI-боксах для преобразования сигналов инструментов с высоким импедансом (например, бас-гитары ) в сигналы с низким импедансом, чтобы их можно было подключать к микрофонному входу на микшерной консоли .

Особенно важным элементом является выходной трансформатор лампового усилителя . Клапанные схемы для качественного воспроизведения уже давно производятся без каких-либо других (межкаскадных) аудиопреобразователей, но выходной трансформатор необходим для соединения относительно высокого импеданса (до нескольких сотен Ом в зависимости от конфигурации) выходного клапана (ов). к низкому сопротивлению громкоговорителя . (Клапаны могут выдавать низкий ток при высоком напряжении; динамикам требуется большой ток при низком напряжении.) Большинству полупроводниковых усилителей мощности вообще не нужен выходной трансформатор.

Аудиопреобразователи влияют на качество звука, потому что они нелинейны. Они добавляют к исходному сигналу гармонические искажения , особенно гармоники нечетного порядка, с акцентом на гармоники третьего порядка. Когда амплитуда входящего сигнала очень мала, его недостаточно для возбуждения магнитного сердечника (см. Коэрцитивную силу и магнитный гистерезис ). Когда амплитуда входящего сигнала очень высока, трансформатор насыщается и добавляет гармоники из-за мягкого ограничения. Другая нелинейность возникает из-за ограниченной частотной характеристики. Для хорошего отклика на низких частотах требуется относительно большой магнитопровод ; высокая мощность увеличивает требуемый размер сердечника. Хорошая высокочастотная характеристика требует тщательно спроектированных и реализованных обмоток без чрезмерной индуктивности рассеяния или паразитной емкости . Все это делает компонент дорогим.

Ранние транзисторные усилители мощности звука часто имели выходные трансформаторы, но от них отказались, поскольку достижения в области полупроводников позволили разработать усилители с достаточно низким выходным импедансом для непосредственного управления громкоговорителем.

Трансформатор громкоговорителя

Точно так же, как трансформаторы создают цепи передачи энергии высокого напряжения, которые минимизируют потери при передаче, трансформаторы громкоговорителей могут питать множество отдельных громкоговорителей от одной звуковой цепи, работающей при более высоком, чем обычно, напряжении громкоговорителя. Это приложение часто используется в приложениях для оповещения . Такие схемы обычно называют акустическими системами постоянного напряжения . Такие системы также известны по номинальному напряжению линии громкоговорителей, например, 25- , 70- и 100-вольтовые акустические системы (напряжение, соответствующее номинальной мощности динамика или усилителя). Трансформатор увеличивает выходной сигнал усилителя системы до напряжения распределения. В удаленных местах расположения громкоговорителей понижающий трансформатор подбирает громкоговоритель к номинальному напряжению линии, поэтому громкоговоритель обеспечивает номинальную номинальную мощность, когда линия находится при номинальном напряжении. Трансформаторы громкоговорителей обычно имеют несколько основных отводов для ступенчатой ​​регулировки громкости на каждом громкоговорителе.

Выходной трансформатор

В вентильных (ламповых) усилителях почти всегда используется выходной трансформатор, чтобы согласовать высокое сопротивление нагрузки, требуемое для вентилей (несколько кОм), с низкоомным динамиком.

Трансформатор слабого сигнала

Картриджи фонографа с подвижной катушкой вырабатывают очень небольшое напряжение. Для усиления этого сигнала с разумным отношением сигнал / шум обычно требуется трансформатор для преобразования напряжения в диапазон более распространенных картриджей с подвижным магнитом.

Микрофоны также можно согласовать с их нагрузкой с помощью небольшого трансформатора, который имеет металлический экранированный экран для минимизации наводок. Эти трансформаторы сегодня менее широко используются, поскольку транзисторные буферы стали дешевле.

Межкаскадный трансформатор и трансформатор связи

В двухтактном усилителе требуется инвертированный сигнал, который может быть получен от трансформатора с обмоткой с центральным отводом, используемого для управления двумя активными устройствами в противофазе. Эти фазоразделительные трансформаторы сегодня мало используются.

Другие типы

Транзактор

Трансактор — это комбинация трансформатора и реактора . Транзактор имеет железный сердечник с воздушным зазором, который ограничивает связь между обмотками.

еж

Трансформаторы-ежики изредка встречаются в самодельных радиоприемниках 1920-х годов. Это самодельные звуковые межкаскадные трансформаторы связи.

Эмалированный медный провод наматывают на центральную половину длины пучка изолированного стального провода (например, провода для цветоводов), чтобы сделать обмотки. Затем концы железных проводов сгибаются вокруг электрической обмотки, чтобы замкнуть магнитную цепь, и все обматывается лентой или веревкой, чтобы удерживать их вместе.

Вариометр и вариопара

Вариометр — это разновидность бесступенчатого ВЧ- индуктора с воздушным сердечником и двумя обмотками. Одна общая форма состояла из катушки, намотанной на короткую полую цилиндрическую форму, со второй меньшей катушкой внутри, установленной на валу, так что ее магнитная ось может вращаться относительно внешней катушки. Две катушки соединены последовательно. Когда две катушки коллинеарны, а их магнитные поля направлены в одном направлении, два магнитных поля складываются, и индуктивность максимальна. Если внутреннюю катушку повернуть так, чтобы ее ось находилась под углом к ​​внешней катушке, магнитные поля не складываются, а индуктивность меньше. Если внутренняя катушка повернута так, что она коллинеарна внешней катушке, но их магнитные поля направлены в противоположные стороны, поля компенсируют друг друга, и индуктивность очень мала или равна нулю. Преимущество вариометра заключается в том, что индуктивность можно регулировать плавно в широком диапазоне. Вариометры широко использовались в радиоприемниках 1920-х годов. Одно из их основных применений сегодня — это катушки согласования антенн для согласования длинноволновых радиопередатчиков с их антеннами.

Варио-ответвитель было устройство с аналогичной конструкции, но обе катушки не были связаны , но присоединены к отдельным схемам. Таким образом, он функционировал как радиочастотный трансформатор с воздушным сердечником и переменной связью. Внутреннюю катушку можно поворачивать на угол от 0 ° до 90 ° с внешней, уменьшая взаимную индуктивность с максимума до почти нуля.

Вариометр с блинной катушкой был еще одной распространенной конструкцией, которая использовалась как в приемниках, так и в передатчиках 1920-х годов. Он состоит из двух плоских спиральных катушек, подвешенных вертикально друг к другу, шарнирно закрепленных с одной стороны, так что одна сторона может отклоняться от другой на угол 90 ° для уменьшения сцепления. Конструкция с плоской спиралью служила для уменьшения паразитной емкости и потерь на радиочастотах.

Варио-ответвители типа «блинчик» или «соты» использовались в 20-х годах прошлого века в обычных регенеративных радиоприемниках Armstrong или «tickler» . Одна катушка была подключена к цепи сетки детекторной трубки . Другая катушка, катушка «тиклера», была подключена к цепи (выходу) пластины трубки . Он снова отправил часть сигнала от схемы пластины на вход, и эта положительная обратная связь увеличила коэффициент усиления и селективность лампы .

Поворотный трансформатор

Вращающийся (вращающийся) трансформатор — это специализированный трансформатор, который передает электрические сигналы между двумя частями, которые вращаются относительно друг друга, в качестве альтернативы контактным кольцам , которые подвержены износу и контактному шуму. Они обычно используются в магнитных лентах со спиральной разверткой .

Переменный дифференциальный трансформатор

Переменный дифференциальный трансформатор — это прочный бесконтактный датчик положения. Он имеет два противоположно фазированных первичных обмотки, которые номинально производят нулевой выходной сигнал во вторичной обмотке, но любое движение сердечника изменяет связь, создавая сигнал.

Резольвер и синхронизатор

Двухфазный резольвер и связанный с ним трехфазный синхронизатор представляют собой датчики положения поворота, которые работают на полных 360 °. Первичный сигнал вращается в пределах двух или трех вторичных компонентов под разными углами, и амплитуды вторичных сигналов могут быть декодированы под углом. В отличие от переменных дифференциальных трансформаторов, катушки, а не только сердечник, перемещаются относительно друг друга, поэтому для подключения первичной обмотки требуются контактные кольца.

Резольверы производят синфазные и квадратурные компоненты, которые полезны для вычислений. Синхросигналы вырабатывают трехфазные сигналы, которые можно подключать к другим синхронизаторам, чтобы вращать их в конфигурации генератор / двигатель.

Пьезоэлектрический трансформатор

Два пьезоэлектрических преобразователя могут быть механически соединены или интегрированы в один кусок материала, образуя пьезоэлектрический преобразователь .

Смотрите также

Рекомендации

для SMPS

В этом посте мы узнаем, как выбрать материал ферритового сердечника с правильными характеристиками для обеспечения надлежащей совместимости с данной схемой SMPS

Почему ферритовый сердечник

Феррит — прекрасное вещество сердечника для трансформаторов , инверторы и катушки индуктивности в частотном диапазоне от 20 кГц до 3 МГц, благодаря преимуществам снижения затрат на сердечник и минимальных потерь в сердечнике.

Феррит является эффективным материалом для высокочастотных (от 20 кГц до 3 МГц) инверторных источников питания.

Ферриты следует использовать в методе насыщения для работы с низкой мощностью и низкой частотой (<50 Вт и 10 кГц). Для обеспечения высокой мощности конфигурация с двумя трансформаторами с использованием обмотанного лентой сердечника в качестве насыщающего сердечника и ферритового сердечника в качестве выходного трансформатора обеспечивает оптимальное исполнение.

Модель с двумя трансформаторами обеспечивает исключительную эффективность, фантастическую частотную стойкость и минимальные потери при переключении.

Ферритовые сердечники обычно используются в версиях трансформаторов с обратным ходом, которые обеспечивают минимальную стоимость сердечника, снижение затрат на схему и максимальную эффективность напряжения.Порошковые сердечники (MPP, High Flux, Kool Mμ®) обеспечивают более мягкое насыщение, большее значение Bmax и более благоприятную постоянство температуры и часто являются предпочтительным вариантом в ряде применений обратного хода или индукторов.

Высокочастотные источники питания, инверторы и преобразователи, предлагают более низкую цену, меньший вес и конструкцию по сравнению с традиционными вариантами питания на 60 и 400 Гц.

Несколько ядер в этом сегменте представляют собой типичные конструкции, часто используемые в профессии.

ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Материалы F, P и R, обеспечивающие минимальные недостатки сердечника и максимальную плотность потока насыщения, рекомендуются для работы с высокой мощностью / высокими температурами. Дефицит сердечника материала P снижается с температурой до 70 ° C; Потери материала R снижаются до 100 ° C.

J и W обеспечивают превосходный импеданс для широких трансформаторов, что делает их также рекомендованными для низкоуровневых силовых трансформаторов.

ГЕОМЕТРИЯ СЕРДЕЧНИКА

1) ЯДЕРЫ ДЛЯ ЧАСОВ

Ядра для горшков производятся так, чтобы в значительной степени окружать намотанную катушку.Это облегчает защиту катушки от воздействия электромагнитных помех извне.

Пропорции сердечника горшка практически полностью соответствуют спецификациям IEC, чтобы гарантировать взаимозаменяемость между компаниями. На рынке представлены как простые, так и печатные бобины
, а также монтажное и сборочное оборудование.

Из-за своей компоновки ядро ​​потенциометра обычно более дорогое по сравнению с другими форматами аналогичного размера. Ядра электролизера для значительного энергоснабжения труднодоступны.

2) ДВОЙНАЯ ПЛИТА И СЕРДЕЧНИКИ RM

Сплошные сердечники центральной стойки со стенками похожи на сердечники горшков, но все же имеют сегмент, минимизированный на любой части юбки. Значительные входы позволяют размещать провода большего размера и способствуют отводу тепла от установки.

Сердечники RM похожи на сердечники электролизера, однако предназначены для уменьшения площади печатной платы, что позволяет сократить пространство для установки как минимум на 40%.

Доступны печатные или простые шпульки.Простые зажимы на 1 шт. Обеспечивают беспроблемное строительство. Нижний контур достижим.

Прочная средняя часть обеспечивает меньшие потери в сердечнике, что, в свою очередь, устраняет накопление тепла.

3) EP CORES

EP Сердечники представляют собой круглые кубические конструкции с центральной стойкой, которые полностью окружают катушку, за исключением выводов печатной платы. Специфический внешний вид устраняет влияние трещин воздушного потока, образовавшихся на сопрягаемых стенках магнитной дорожки, и дает вам более значительное отношение объема к абсолютной используемой площади.Защита от RF — это очень хорошо.

4) PQ CORES

Ядра PQ предназначены исключительно для импульсных источников питания. Компоновка обеспечивает максимальное соотношение объема к области намотки и площади поверхности.

Таким образом, оптимальная индуктивность и поверхность обмотки достигаются при абсолютно минимальном размере сердечника.

В результате сердечники обеспечивают оптимальную выходную мощность при минимальной массе и размерах трансформатора в собранном виде, а также занимают минимальный уровень места на печатной плате.

Установка с использованием катушек с печатной схемой и зажимов с одной битой стала простой. Эта экономичная модель обеспечивает гораздо более однородное поперечное сечение; следовательно, ядра часто работают с меньшим количеством горячих позиций по сравнению с другими раскладками.

5) E CORES

E Сердечники дешевле, чем сердечники электролизера, но при этом имеют аспекты простой намотки бобины и несложной сборки. Для использованных катушек с этими сердечниками возможна групповая намотка.

Сердечники E никогда, тем не менее, не имеют самозащиты. Макеты для ламинирования размера E предназначены для размещения имеющихся в продаже бобин в прошлом и предназначены для соответствия тиснению на полосах обычных размеров ламинирования.

Также можно найти метрические размеры и размеры DIN. Сердечники E обычно заделываются с различной консистенцией, обеспечивая различные площади поперечного сечения. Бобины для этих различных площадей поперечного сечения, как правило, доступны на рынке.

E обычно устанавливаются в уникальной ориентации, в случае предпочтения — с низким профилем.
Шпульки для печатных плат можно найти для низкопрофильной фиксации. Сердечники

E хорошо известны благодаря своей более доступной цене, удобству сборки и намотки, а также организованному преобладанию ассортимента оборудования.

6) ЯДРА PLANAR E

Жилы Planar E можно найти практически во всех стандартных измерениях IEC, а также в некоторых дополнительных емкостях.

Материал Magnetics R идеально подходит для плоских форм благодаря уменьшенным потерям в сердечнике переменного тока и минимальным потерям при 100 ° C.

Планарные схемы в большинстве случаев имеют низкое число витков и приемлемое тепловыделение, в отличие от стандартных ферритовых трансформаторов, и по этой причине идеальная конструкция с учетом пространства и эффективности приводит к увеличению плотности потока. В этих вариантах общее преимущество материала R в характеристиках в основном весьма заметно.

Размах опор и высота окна (пропорции B и D) гибкие для индивидуальных целей без использования новых инструментов. Это позволяет разработчику точно настроить окончательные спецификации сердечника, чтобы они точно соответствовали высоте плоского стека проводников, не имея лишнего места.

Зажимы и слоты для зажимов предлагаются во многих случаях, что может быть особенно эффективно для создания прототипов. Кроме того, I-ядра являются предлагаемым стандартом, что обеспечивает еще большую гибкость в компоновке.

E-I пригодятся для эффективного совмещения лицевых поверхностей трансформаторов с ферритовым сердечником

: типы и преимущества

Что такое трансформаторы с ферритовым сердечником? Трансформаторы с ферритовым сердечником, обмотки которых сделаны из ферритов, непроводящих, керамических, ферромагнитных соединений, известны как трансформаторы с ферритовым сердечником.Ферритовые сердечники трансформаторов состоят в основном из оксидов железа в сочетании с соединениями никеля, цинка и марганца. Эти соединения характеризуются низкой коэрцитивной силой и поэтому также известны как мягкие ферриты.

Трансформаторы с ферритовым сердечником: типы и преимущества Трансформаторы приводятся в движение потокосцеплением между первичной, вторичной и третичной обмотками. Для максимальной производительности трансформатор имеет один магнитный путь с низким сопротивлением, обычно в сердечнике.Вот соображения относительно того, как разные материалы используются для разных типов трансформаторов с ферритовым сердечником.

Назначение ферритовой сердцевины Ферриты состоят из керамических смесей и действуют как изоляторы в трансформаторах. Материалы, содержащие ферриты, включают оксиды железа, содержащие соединения цинка, никеля и марганца. Основным преимуществом ферритового сердечника является его высокая стойкость к сильному току. Он также обеспечивает низкие потери на вихревые токи на многих частотах. Его высокая проницаемость дополняет его идеальную комбинацию для использования в высокочастотных трансформаторах и регулируемых индукторах.Фактически, высокая магнитная проницаемость наряду с низкой электропроводностью ферритов помогает предотвратить образование вихревых токов.

Типы трансформаторов с ферритовым сердечником

• Марганцево-цинковый феррит (MnZn) — используется для катушек индуктивности до 70 МГц

• Никель-цинковый феррит (NiZn) — более высокое удельное сопротивление, чем у MnZn, полезно, когда диапазон частот составляет от 2 МГц до нескольких сотен МГц, и идеально подходит для катушек индуктивности более 70 МГц

Температура и магнитная проницаемость играют огромную роль при выборе ферритового сердечника, поскольку ферритовые материалы начинают терять магнитные свойства при температуре ниже 500 градусов Цельсия.Ферриты также подразделяются на такие формы, как:

• E, I Сердечники — простая конструкция с простой намоткой, что делает их полезными для силовых и телекоммуникационных индукторов, а также для широкополосных, преобразовательных и инверторных трансформаторов

• Сердечники ETD — центральная стойка имеет минимальное сопротивление обмотки, идеально подходит для силовых трансформаторов и индукторов

• Сердечники EFD, имеющие поперечное сечение, используются для компактных трансформаторов

• Сердечники EER — на основе круглой центральной стойки, обеспечивающие более короткую обмотку

Другой вариант — создать собственный трансформатор, отвечающий требованиям конкретного приложения.Помните, что настройка может обеспечить более высокую производительность при более высоких начальных затратах, но в конечном итоге может повысить рентабельность.

Заключение Ферриты играют важную роль в работе индукторов в зависимости от материалов, из которых они сделаны. Оксиды железа в сочетании с другими элементами образуют основу феррита, который используется в качестве магнитопровода для трансформатора. Производительность приложения часто определяется выбором ферритовых материалов.

Международный союз компонентов

Allied Components International специализируется на разработке и производстве широкого спектра стандартных магнитных компонентов и модулей, таких как индукторы для микросхем, магнитные индукторы и трансформаторы на заказ. Мы стремимся предоставлять нашим клиентам продукцию высокого качества, обеспечивать своевременные поставки и предлагать конкурентоспособные цены.

Мы — растущее предприятие в магнитной промышленности с более чем 20-летним опытом.

МИРОВЫЕ ПРОИЗВОДИТЕЛИ ФЕРРИТА

Как рассчитать ферритовый трансформатор для SMPS

В этом посте мы подробно обсудим, как спроектировать и рассчитать собственный ферритовый трансформатор, соответствующим образом рассчитав различные необходимые параметры, такие как первичные витки, Bmax ферритового сердечника, вторичные витки , размеры сердечника, вспомогательная обмотка и другие связанные переменные.

Для модели трансформатора различие между двухтактным и полным мостовым трансформатором, предназначенным для аналогичного напряжения и мощности, вероятно, будет заключаться в том, что двухтактный трансформатор потребует центрального отвода, что означает, что потребуется в два раза больше первичные витки как полномостовой трансформатор.

Расчет необходимых оборотов на самом деле довольно прост, я поясню это здесь.

Для описания я буду работать с иллюстрацией и заниматься процессом расчета.

Например, представим, что ферритовый трансформатор предназначен для инвертора мощностью 250 Вт. Выбранная топология двухтактная. Источник питания — аккумулятор на 12 В. Выходное напряжение ступени преобразователя постоянного тока в постоянный будет 310 В.

Частота переключения 50 кГц. Выбранное ядро ​​- ETD39. Имейте в виду, что на выходе трансформатора, вероятно, будет высокочастотный переменный ток (в данном случае прямоугольная волна 50 кГц). Поскольку я ссылаюсь на выход высокого напряжения постоянного тока (например, 310 В постоянного тока, упомянутого ранее), это фактически выход постоянного тока, достигаемый после выпрямления (с использованием сверхбыстрых восстанавливающих диодов, установленных как мостовой выпрямитель) и фильтрации (с использованием LC-фильтра).

В процессе эксплуатации напряжение АКБ не фиксируется на уровне 12В. При более высоких нагрузках напряжение будет ниже 12 В. При уменьшенных нагрузках и полностью заряженной батарее напряжение может быть выше 13 В. Следовательно, следует учитывать, что входное напряжение на самом деле не является постоянным, а скорее меняется. В инверторах низкий уровень заряда батареи обычно составляет 10,5 В. Таким образом, мы будем работать с этим как с наиболее разумным входным напряжением.

Vin (мин) = 10.5V

Расчет витков первичной обмотки

Формула для определения количества необходимых витков первичной обмотки:

Для двухтактного трансформатора это может быть половина требуемого диапазона витков.

N (pri) указывает количество витков первичной обмотки; N (сек) означает количество вторичных витков; N (aux) предполагает количество дополнительных витков и так далее. Однако просто N (без индекса) описывает коэффициент поворота или намотки.

Для расчета желаемого количества витков первичной обмотки по формуле необходимо учитывать следующие переменные или особенности:

Vin (ном) — умеренное входное напряжение.Мы будем считать это 12 В. Следовательно, Vin (ном) = 12.

f = рабочая частота переключения в герцах. Учитывая, что наша частота переключения составляет 50 кГц, f = 50000.

B (max) = Максимальная плотность потока в гауссах. Если вы привыкли использовать Тесла или миллиТесла (Т или мТл) для определения плотности потока, помните, что 1Тл = 104 Гс.

B (max) фактически определяется конструкцией и используемыми сердечниками трансформатора. В наших проектах мы обычно считаем, что Bmax находится в диапазоне от 1300G до 2000G.

Подходит для большинства сердечников трансформаторов. В этой конкретной иллюстрации мы можем сосредоточиться на 1500G. Следовательно, Bmax = 1500. Имейте в виду, что слишком большое B (max) может вызвать насыщение трансформатора. Слишком низкое значение B (макс.), Вероятно, не будет оптимальным для использования сердечника.

Ac = Эффективная площадь поперечного сечения в см2. Вы найдете эти подробности в технических описаниях ферритовых сердечников. Ac также иногда называют Ae.

Для ETD39 продуктивная площадь поперечного сечения, указанная в таблице данных / спецификации, о которой мы говорим, составляет TDK E141.2. Итак, для ETD39 Ac = 1,25.

Теперь у нас есть доступ к значениям всех необходимых переменных для расчета N (pri) — количества необходимых витков первичной обмотки.

Vin (nom) = 12, f = 50000, Bmax = 1500, Ac = 1,25

Подставляя эти величины в формулу:

N (pri) = 3,2

Мы не будем применять фрагментарную обмотку, поэтому собираются округлить N (pri) до ближайшего целого числа, в этом конкретном сценарии давайте округлим его до трех оборотов.

На этом этапе, прежде чем мы завершим это и выберем N (pri) = 3, нам лучше убедиться, что B (max) по-прежнему находится в допустимом диапазоне.Поскольку мы уменьшили количество поворотов от расчетного (до 3,0 с 3,2), B (max), безусловно, будет выше.

Расчет максимальной плотности потока ферритового сердечника

На этом этапе мы должны точно определить, насколько увеличилось значение B (max) и остается ли это подходящим значением.

Vin (nom) = 12, f = 50000, N (pri) = 3, Ac = 1,25

B (max) = 1600

Новое значение B (max) фактически находится в допустимом диапазоне и, таким образом, мы можем продолжить с N (pri) = 3.

Таким образом, теперь мы понимаем, что для первичной обмотки наш трансформатор должен иметь 3 витка + 3 витка.

Практически в любом проекте, если вы хотите изменить значения, эту задачу легко выполнить. Однако имейте в виду, чтобы оценить, что B (max) выбрано надлежащим образом.

В качестве примера предположим, что из-за сложности конструкции наматывание 3 витков + 3 витков становится сложной задачей, вы можете использовать 2 витка + 2 витка или 4 витка + 4 витка.

Максимальное количество витков не повредит — вы просто будете недоиспользовать сердечник.Однако уменьшение количества оборотов может привести к увеличению B (max), поэтому просто подтвердите, чтобы убедиться, что B (max) правильно выбран. Диапазон, который мы используем для B (max) (от 1300G до 2000G), является просто оценкой. В конечном итоге он будет подходить для

Ферритов индуктивности »Электроника

Подробная информация о ферритах и ​​технологиях их изготовления, используемых в качестве материала сердечников для многих индукторов и трансформаторов.

Катушки индуктивности Включает:
Типы индукторов Характеристики Как правильно выбрать индуктор Ферриты Ферритовые бусины

Ферриты — один из основных материалов сердечников, используемых в индукторах и трансформаторах.

Феррит индуктора используется для увеличения проницаемости среды вокруг катушки с целью увеличения индуктивности индуктора.

Ферриты широко используются в индукторной технологии для улучшения характеристик индуктора.

Что такое феррит?

Ферриты — это в основном магнитные материалы на основе железа в виде керамики.

Ферриты изготавливаются из порошка, поэтому ферритовые сердечники, используемые в индукторах и других устройствах, могут изготавливаться различных форм в соответствии с требованиями.

Ферриты, или, как их еще называют, ферромагнитные материалы, можно разделить на две категории в зависимости от их магнитной коэрцитивности или устойчивости внутреннего магнетизма:

• Мягкие ферриты: Мягкие ферриты — это ферритовые материалы, которые могут легко менять полярность своего намагничивания без значительного количества энергии, необходимого для изменения магнитной полярности. Это означает, что имеется только относительно небольшая потеря энергии.

  Мягкие ферриты также обладают высоким электрическим сопротивлением, поэтому при использовании в индукторах и трансформаторах потери на вихревые токи также низкие.

  Мягкие ферриты часто изготавливаются из смеси оксидов железа, никеля, цинка или марганца. Марганцево-цинковые и никель-цинковые магниты являются наиболее распространенными из мягких ферритовых магнитов. Благодаря своему высокому сопротивлению мягкие ферриты широко используются в сердечниках катушек индуктивности или трансформаторов, поскольку они приводят к минимальным потерям энергии.

  Обычно мягкими ферритами считаются ферриты с коэрцитивной силой менее 1 кА.м.

• Твердые ферриты: Твердые ферриты также могут называться постоянными магнитами. Они сохраняют полярность своего намагничивания после снятия намагничивающего поля, т. Е. Имеют высокий уровень остаточной намагниченности.

  Магниты из твердого феррита обычно изготавливаются из оксидов бария, железа или стронция. Они дешевы в производстве и представляют собой магниты, которые используются в большом количестве приложений, но чаще всего их можно увидеть в таких приложениях, как стандартные бытовые магниты (например,г., кухонные магниты).

  Обычно твердыми ферритами считаются ферриты с уровнем коэрцитивности более 10 кА / м.

Ферриты обычно представляют собой химически инертные керамические материалы на основе железа. Обычно они имеют химическую структуру формата XFe2O4, где X — переходный материал.

Для производства ферритов, используемых в индукторах и других устройствах, силы металлов смешиваются в пропорциях, а затем измельчаются для получения необходимого размера зерна, а затем прессуются в форму.

Спекание подразумевает нагрев материала до температуры примерно от 1150 ° C до 1300 ° C.

Спекание — это процесс, при котором порошкообразный керамический материал удерживается в форме для придания ему необходимой формы, а затем нагревается до температуры ниже точки плавления материала. Обнаружено, что атомы в частицах порошка диффундируют через границы частиц, так что частицы сливаются вместе. Таким образом создается единый твердый предмет.

Спеченный сердечник феррита индуктора может потребовать дополнительной обработки — его можно отшлифовать для получения очень плоской поверхности в ситуациях, когда требуются сопрягаемые половинки сердечника.В этом случае плоские поверхности необходимы для того, чтобы воздушные зазоры в индукторах, трансформаторах и т. Д. Были как можно меньше.

Готовый ферритовый материал содержит тысячи мелких кристаллов или зерен. Обычно они имеют диаметр около 10 мкм. Внутри каждого зерна или кристалла есть еще много меньших магнитных доменов, которые могут иметь случайную ориентацию после нагрева. При приложении внешнего поля эти домены будут иметь тенденцию ориентироваться в одном направлении.

Проницаемость феррита

Есть много параметров, которые важны при использовании феррита в катушке индуктивности.Однако главным параметром феррита индуктора является проницаемость. Уровень проницаемости феррита индуктора позволяет ему иметь гораздо большую индуктивность, чем если бы использовался только воздушный сердечник.

Магнитная проницаемость ферритов, используемых в катушках индуктивности, значительно варьируется в зависимости от типа феррита. Они могут иметь уровни проницаемости от 20 до более чем 15000, хотя некоторые очень специализированные могут быть выше.

Потери в ферритовом сердечнике индуктора

Одним из основных параметров, представляющих интерес для инженеров-электронщиков, использующих ферриты в индукторах, являются потери в сердечнике, которые они демонстрируют, и их частотная зависимость.

Потери в сердечнике ферритового сердечника можно выразить следующим образом:

Где:
Pc = общие потери в сердечнике
Ph = потери на гистерезис
Pe = потери на вихревые токи
Pr = остаточные потери

Обнаружено, что гистерезисные потери линейно возрастают с увеличением частоты и магнитного потока. Потери на вихревые токи экспоненциально возрастают с увеличением частоты и магнитного потока. Однако обнаружено, что гистерезисные потери являются доминирующими потерями в сердечнике до частоты, определяемой характеристиками сердечника.Выше этого преобладают потери на вихревые токи.

Для улучшения высокочастотных характеристик размер зерна, используемого при приготовлении феррита, используемого для индуктора, должен быть небольшим, а также используемая смесь не должна содержать примесей.

Другие электронные компоненты:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор FET Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .

Бобины: ферритовые и стержневые

(ICF) 30382

Шпулька и основание Шпулька для поверхностного монтажа EFD-15. 10 пин. 500 шт в ящике.

25 ¢ каждый — 20 ¢ (50+), 15 ¢ (500+) (футляр)

(ICF) 34815

Шпулька и основание Шпулька из ПК. 6 х 2 контакта. Две намотки. 0,2 дюйма каждый. Внутренний диаметр 0,444 дюйма, внешний диаметр 0,818 дюйма.

25 ¢ каждый — 20 ¢ (50+), 16 ¢ (500+), 12 ¢ (2k +)

(ICF) FN6 / 1-5

Шпулька для крепления на ПК с одним сердечником. Зона намотки: внутренний диаметр 0,28 дюйма, высота 0,25 дюйма, внешний диаметр 0,47 дюйма. 3 контакта с одной стороны, 2 контакта с другой. Максимальная ширина 0,75 дюйма.

20 ¢ каждый — 16 ¢ (25+)

(ICF) 137-56428-01

Корпус с ферритовым сердечником. 16-контактный двухрядный. Ширина штифта 0,037 дюйма, шаг 0,2 дюйма, 8 штифтов в ряду, 1.Ширина ряда 295 дюймов. Центральная штанга имеет скользящие стенки 0,15 дюйма по высоте, 0,097 дюйма толщиной для размещения ферритового сердечника. Ширина 1,1 дюйма и глубина 1,81 дюйма в целом.

1 доллар — 75 ¢ (25+)

(ICF) 34356

Шпулька и основание. 8-контактный поверхностный монтаж «пластиковый корпус». Внутренний отсек может вместить ферритовый сердечник с обмотками, прикрепленными к поверхностным контактам. Внутренние размеры: 0,3 дюйма x 0,33 дюйма.
ПРИМЕЧАНИЕ : Один ящик = 25000 шт.

20 шт. — 15 ¢ (50+), 12 ¢ (500+), 8 ¢ (5K +), 6 ¢ (25 тыс. +)

(ICF) 200-28256

Бобина, предназначенная для E-core. Крепление к ПК. 8-контактный. 9/32 дюйма x 9/32 дюйма. Площадь намотки 3/8 дюйма. Расстояние между выводами 0,15 дюйма. Внутренние размеры 3/16 дюйма x 3/16 дюйма, внешние размеры 9/16 дюйма.

20 ¢ — 16 ¢ (25+), 12 ¢ (250+)

(ICF) BER35AHP16T

Элит Магнетикс Инк. . трансформаторная бобина. Горизонтальное крепление.35 мм. 16 контактов с шагом 5 мм. 1-23 / 32 «x 1-9 / 16» x 1-1 / 8 «. Используйте эту шпульку с сердечником (ICH) PC40HEER35-Z E.

2 доллара за штуку — 1,75 доллара (5+), 1,60 доллара (25+), 1,50 доллара (100+)

(ICF) ERL35YW160

Шпулька для вертикального крепления на печатной плате. 35 мм. 14-контактное основание для ПК. Расстояние 5 мм. 1-3 / 8 «x 1-17 / 32» x 1-3 / 32 «. Используйте эту шпульку с сердечником (ICH) PC40HEER35-Z E.

2 доллара — 1,75 доллара (5+), 1,35 доллара (100+)

(ICF) YW066ER4215

Bobbineer шпулька для вертикального монтажа.42мм х 15мм. 18-контактный с интервалом 5 мм. 1,75 x 1,26 x 1,63 дюйма в высоту. Используйте эту шпульку с сердечником (ICH) OP44216A081 E.

2 доллара за штуку — 1,75 доллара (5+), 1,50 доллара (26+), 1,25 доллара (200+)

(ICF) 24045119812

Cosmo бобина трансформатора. Внутренний диаметр 0,645 дюйма. Площадь намотки 0,83 дюйма L. 1,75 x 1,28 x 1,25 дюйма. Используйте эту шпульку с сердечником (ICH) E6253E2A E.

1,50 доллара за штуку — 1,25 доллара (5+), 1 доллар (100+)

(ICF) 8-7030-0

Cosmo бобина трансформатора.Отверстие 0,52 «x 0,52». Площадь намотки 0,73 дюйма. 1-3 / 32 дюйма x 1-3 / 32 дюйма x 13/16 дюйма. Используйте эту шпульку с сердечником (ICH) 7099-41-16-12-0001 E.

75 ea — 60 (5+), 50 (25+), 38 (100+), 25 ¢ (500+)

(ICF) 722D3980FR

Бобина трансформатора Plastron . Крепление на печатную плату. 4 пин. Площадь двойной намотки, каждая имеет ширину 0,185 дюйма. Внутреннее центральное отверстие 0,263 дюйма x 0,272 дюйма. Длина 1-1 / 32 дюйма x ширина 13/16 дюйма x высота 25/32 дюйма. Используйте эту шпульку с сердечником (ICH) B66315GX130 E.

1 доллар — 90 ¢ (100+)

(ICF) TF4007EI40

Тайвань / Шулин Энт .форма катушки шпульки. Вертикальный 6 пин. Внутренний диаметр 0,241 дюйма, зона сильного ветра 0,175 дюйма. Ряды штифтов c-c 0,675 дюйма, шаг 0,145 дюйма. Подходит для сердечников EI-40.

25 ¢ каждый — 20 ¢ (50+), 17 ¢ (250+), 14 ¢ (1k +)

(МКФ) 7020-01-516F

Шпулька Plastron . EI-175 х 2,50. Внутренние размеры: 2,496 x 1,78 дюйма. Габаритные размеры: 4-1 / 2 «x 3-5 / 8» x 3 «В. Наружная площадь намотки: 2,65» x 1,94 «. P / N Power One: 7020-01-516F. P / N Plastron: 200- 52530.

5 долларов — 4 доллара.25 (10+), 3,50 доллара (50+)

(МКФ) БП18 / 11-714Д

TDK Шпулька для ПК. Площадь одной обмотки 0,2 дюйма, высота сердечника 0,347 дюйма. Четыре сквозных вывода 0,42 дюйма с-с-с. Внешний диаметр 0,572 дюйма. Альтернативный номер по каталогу: BG-714001, 129-50416-03.

20 ¢ каждый — 15 ¢ (50+), 11 ¢ (500+)

(ICF) BP22 / 13-724

TDK Шпулька для ПК. Сдвоенная обмотка высотой 0,131 дюйма каждая. Четыре вывода через отверстие 0.5 дюймов с-с. Внутренний диаметр 0,377 дюйма, внешний диаметр 0,685 дюйма.

20 ¢ каждый — 15 ¢ (50+), 11 ¢ (500+)

(ICF) 33772

Шпулька и основание Шпулька для поверхностного монтажа. 12-контактный. Площадь обмотки: 0,335 дюйма, внутренний диаметр 0,178 дюйма, высота 0,118 дюйма.

20 ¢ каждый — 15 (50+), 11 ¢ (500+), 7 ¢ (5k +)

(ICF) 938C-51-80GF

Шпулька Plastron . Крепление к ПК. 4 контакта, 0,2 «c-c. Область двойной обмотки.Внешние размеры: 0,542 дюйма x 0,542 дюйма x 0,455 дюйма L. Внутренние размеры на бочке: 0,205 дюйма.

20 ¢ каждый — 16 ¢ (25+), 12 ¢ (250+), 10 ¢ (1k +)

(ICF) FORM-B5

Форма катушки шпульки, крепление для ПК. 3/8 дюйма в диаметре и 0,3 дюйма в высоту.

*** ПРОДАНО ***

(ICF) FN6 / 1-4

Шпулька Siemens . Предназначен для сердечника горшка, ПК крепление. 2 х 2 контакта. 0,260 дюйма внутренний диаметр. 0,25 «ветровая зона.

20 ¢ каждый — 16 ¢ (25+)

(ICF) PHC36369

Шпилька Shine-Dongghan EP-13 шпулька. Подходит для сердечников EP-13. 9-контактный (позиция 3N0), крепление к ПК. «Красные иконы». Длина штифта = 4,57 мм. Обратите внимание на заглушки для сосков на каждом выводе. 97000 доступно !!

25 ¢ — 19 ¢ (100+), 15 ¢ (1 000+)

(ICF) 2616F10

Форма катушки шпульки.Предназначен для сердечника 2616. 0,45 дюйма внутренний диаметр, 0,425 дюйма высота зоны намотки.

22 ¢ каждый — 17 ¢ (25+)

(ICF) PHC-363N

Шпулька ЭП-13. Подходит для сердечников EP-13. 9-контактный, крепление для ПК. Сосков нет. Длина штифта = 0,197 дюйма (5 мм). Шаг штифта 0,1 дюйма с-с.

20 ¢ каждый — 15 ¢ (100+)

(ICF) 31688

Шпулька ЭП-13. Подходит для сердечников EP-13. 10 контактов, крепление для ПК. Обратите внимание на заглушки для сосков на каждом выводе.Длина штифта = 0,18 дюйма (4,57 мм).

15 ¢ каждый — 10 ¢ (100+), 7 ¢ (1 000+)

(ICF) 36779

Шпулька ЭП-13. Подходит для сердечников EP-13. 10-контактный, крепление для ПК. Длина штифта = 0,118 дюйма (3 мм). Доступно 36000 !!

20 ¢ каждый — 15 ¢ (100+), 7 ¢ (1000+), 3 ¢ (10,000+)

(ICF) 25966

Шпулька и основа Шпулька EP-13. Подходит для сердечников EP-13. 10-контактный, поверхностный монтаж. Отверстие под столб измеряет 0.Внутренний диаметр 182 дюйма. Длина намотки 0,299 дюйма. 140 000 доступно !!

20 ¢ каждый — 15 ¢ (100+), 12 ¢ (1000+), 8 ¢ (10,000+)

(ICF) 3019-1

Форма катушки шпульки. 30/19 сердцевина горшка. Внутренний диаметр катушки 0,540 дюйма, внешний диаметр катушки 0,575 дюйма, высота намотки 0,500 дюйма. Диаметр фланца 0,976 дюйма.

25 ¢ каждый — 20 ¢ (25+)

(ICF) D7
-A

Бобина, предназначенная для E-core.5 клеммных отверстий с каждой стороны. Квадрат 0,575 дюйма, высота области намотки 0,715 дюйма.

20 ¢ каждый — 15 ¢ (25+)

(ICF) BEC10118CPS

TDK прямоугольная шпулька с 8 контактами, предназначенная для установки на ПК. Расстояние между выводами шириной 0,33 дюйма. 3/8 дюйма x 3/8 дюйма x 11/32 дюйма.

25 ¢ каждый — 20 ¢ (50+)

(ICF) 1215-01GF

Plastron бобинная форма катушки, предназначена для крепления на ПК. 5 x 3 клеммы, 0,990 «центр — центр.Внутренний размеры: 0,390 x 0,265 дюйма, площадь намотки 0,418 дюйма.

50 ¢ каждый — 35 ¢ (25+)

(МКФ) 575-33

Plastron бобинная форма катушки, предназначена для крепления на ПК. По 3 клеммы на каждом конце. Площадь намотки 1,05 «L. 0,260» В x 0,265 «Ш. 1,3» центральные штифты.

50 ¢ каждый — 35 ¢ (25+)

(ICF) 0823-31-80GF

Plastron бобинная форма катушки, предназначена для крепления на ПК.6 x 6 клемм, 1 «центр — центр. Внутренние размеры: 0,267» x 0,525 «, площадь обмотки 0,425».

65 ¢ за каждого — 50 ¢ (25+)

(ICH) 726B-32-80GF

Plastron бобинная форма катушки, предназначена для крепления на ПК. 6 клемм на каждую сторону, центральный штырь 0,95 дюйма. Квадрат 0,515 дюйма, площадь обмотки 0,7 дюйма.

75 ¢ за каждого — 60 ¢ (25+)

(МКФ) 1003-33-90FR

Plastron бобинная форма катушки, предназначена для крепления на ПК.7 x 7 клемм, 1,0 «центр-центр. Внутренние размеры: 0,27» x 0,525 «, обмотка 0,43» площадь.

по 85 ¢ — 70 ¢ (25+)

(ICF) 1771-32-80GF

Plastron катушка катушки, предназначена для ПК крепление. 4 x 4 клеммы, 0,5 дюйма по центру. Внутренние размеры квадрата 0,265 дюйма, Площадь намотки 0,42 дюйма.

30 ¢ за каждого — 20 ¢ (25+)

(МКФ) 2443-30-80FR

50 ¢ каждый — 35 ¢ (5+), 25 ¢ (26+), 15 ¢ (200+)

(ICF) 110E-42-80FR

Plastron бобинная форма катушки, предназначена для крепления на ПК. 4 x 5 клемм, центр — центр 0,6 дюйма. Внутренние размеры: 0.Квадрат 260 дюймов, площадь намотки 0,425 дюйма.

40 ¢ каждый — 27 ¢ (25+)

(МКФ) 705-31

Форма катушки Plastron , предназначенная для E-сердечника. 2 отверстия для намотки по 1/2 дюйма каждая. Внутренние размеры: 1,107 x 0,770 дюйма.

*** ПРОДАНО ***

(ICF) 230-0127

Форма катушки бобины, предназначена для крепления на ПК. 2 x 4 вывода, 1,1 «центр — центр. 2 гнезда для обмотки, 0,400» каждое.Внутренние размеры: 0,640 дюйма кв.

75 ¢ за каждого — 60 ¢ (25+)

(ICF) 1865A-31-70GF

Шпулька для настенного куба. Предназначен для настенного куба, переменного тока / вилки. Квадрат 0,390 дюйма. Площадь двойной намотки, 0,315 дюйма каждая.

50 ¢ каждый — 35 ¢ (25+)

(ICF) 1865-A31-70-6F

Бобина Plastron , предназначена для E-core. 2 х 3 клеммы. Внутренние размеры: квадрат 0,390 дюйма. Площадь двойной намотки, 0,310 дюйма каждая.

60 ¢ за каждого — 50 ¢ (25+)

(ICF) 2X1,275

Бобина, предназначенная для E-core. Зона двойной обмотки, 0,34 дюйма каждая. Размеры: 1,275 дюйма x 0,502 дюйма внутри, 1,1 дюйма x 0,795 дюйма x 1,89 дюйма снаружи.

1 доллар — 85 ¢ (25+)

(МКФ) 19-03-10ГФ

Бобина Plastron , предназначена для E-core. Площадь двойной намотки, 0,490 дюйма каждая. Внутренние размеры: 0,770 дюйма квадрат.

50 ¢ каждый — 38 ¢ (25+)

(ICF) 232-0023103

Бобина, предназначенная для E-core.Внутренние размеры: 0,615 x 0,5 дюйма. Площадь намотки 1,025 дюйма.

50 ¢ за каждого — 40 ¢ (25+)

(ICF) 0210-0210GF

Бобина Plastron , предназначена для E-core. Внутренние размеры: 1,03 «x 0,890». Площадь намотки 1,19 дюйма.

85 ¢ за каждого — 65 ¢ (25+)

(МКФ) 134-01-РН

Бобина, предназначенная для E-core. Внутренние размеры: 1,025 кв. Дюйма. Площадь намотки 1,37 дюйма.

*** ПРОДАНО ***

(МКФ) 163-01-10РН

Шпулька, предназначена для C-образного сердечника.Внутренние размеры: 1,285 кв. Дюйма. Площадь намотки 1,68 дюйма.

2 доллара — 1,50 доллара (25+)

(ICF) 26-08518-1

Cosmo прямоугольная шпулька, предназначенная для C-образного сердечника. Внутренние размеры: 2,40 x 1,52 дюйма. Площадь намотки 2,06 дюйма.