Tumregel för energi som kan lagras i ferrit?

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
Henry
Inlägg: 24646
Blev medlem: 20 april 2005, 02:52:47
Ort: Lund

Tumregel för energi som kan lagras i ferrit?

Inlägg av Henry »

Det jag undrar över är om det möjligtvis finns en tumregel för energin som en toroidkärna av ferrit kan lagra av en viss storlek? Tänkte om det kanske finns något som säger att si och så bred och si och så tjock kan grovt lagra si och så mycket energi.

Skall bli en enkel switchad drivning av en 1W lysdiod men det är mer för test om principen fungerar bra eller ej vid lite högre strömmar. Vid 20mA fungerar det dock ypperligt och sitter numera implementerat i framlyset på cykeln och drivs av ett 1.5V batteri. :) Tänkte om det kanske kunde fungera lika bra med en 1W diod.
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Inlägg av xxargs »

kanske börja med elfas blå sidor ang. induktanser och kärnmaterial...

hur mycket energi som lagras beror helt och hållet hur mycket magentfält kärnan kan hantera innan mättning och det är olika beroende på vald feritmaterial då tex låga förluster vid höga frekvenser så tål magnetmaterialet sällan höga magnetflöden innan mättning..
SvenW
Inlägg: 1156
Blev medlem: 24 april 2007, 16:23:10
Ort: Göteborg

Inlägg av SvenW »

Energin lagras i luftgap. Utan luftgap lagras inte mycket energi. Ju högre permeabilitet kärnan har, ju mindre energi lagras i själva kärnan. Man kan se kärnans avvikelse från idealitet, dvs oändlig permeabilitet, som ett distribuerat luftgap, om man så vill. Så det är bara att räkna ut hur stort det totala luftgapet, det distribuerade luftgapet plus det verkliga.

distribuerade luftgapet = L/ur,
L = fältlinjens längd.
ur = relativa permeabiliteten.

Energin är
W = 1/2*totala_luftgapets_volym*B*B/u0
eller
W = 1/2*totala_luftgapets_volym*B*H

Så får man se i databladet hur mycket B kärnan tål. Man kanske inta skall gå så högt i B, eftersom förlusterna tenderar att öka om man pressar kärnan mot mättnad. Högre frekvens, lägre B.
Användarvisningsbild
bengt-re
EF Sponsor
Inlägg: 4829
Blev medlem: 4 april 2005, 16:18:59
Skype: bengt-re
Ort: Söder om söder
Kontakt:

Inlägg av bengt-re »

Det finns en bra bok:
http://www.we-online.com/we_web/frames. ... parKAT=343
Som rekomendes starkt för djupare insikt i kärnmaterialen egenskaper.

Det är som antytts inte bara Bmax som avgör om det fungerar eller ej då iinduktorer även utveckar värme från hysteres och virvelströmms förluster. Ju lägre B man utsätter kärnan för desto lägre blir hysteresförlusterna. virvelströmmsförlusterna påverkas inte i samma mån, utan avgörs mer av valet av kärnmaterial kontra frekvens.

Glöm inte heller resistiva förluster som även de ökar vid ökad frekvens på grund av skinneffekten
Användarvisningsbild
Henry
Inlägg: 24646
Blev medlem: 20 april 2005, 02:52:47
Ort: Lund

Inlägg av Henry »

Jo jag vet om att bla Elfa har sidor om uträkning av detta osv men det är lite av en vetenskap att räkna ut det hela om man tar in alla parametrar. Det var därför jag undrade om det möjligen fanns en tumregel för det hela istället så man slapp räkna en massa bara för något snabbt ihop plock så att säga. Men just baserat på alla parametrar som finns för en hyfsad uträkning så skulle helt enkelt en ev tumregel i så fall vara alldeles för grov för att kunna användas skulle jag gissa. Men tack ändå det var intressant läsning och tack Bengt för den länken den var väldigt intressant. :)
Användarvisningsbild
Micke_s
EF Sponsor
Inlägg: 6741
Blev medlem: 15 december 2005, 21:31:34
Ort: Malmö

Inlägg av Micke_s »

En enkel tumregel: köp färdiga spolar som har en tillhörande pdf med kurvor.
Användarvisningsbild
Henry
Inlägg: 24646
Blev medlem: 20 april 2005, 02:52:47
Ort: Lund

Inlägg av Henry »

Så sant, men har dock en hög hemma utan datablad som jag velat använda först. :) Men det får då bli kvalificerade gissningar istället och det brukar bli ok.
Användarvisningsbild
bengt-re
EF Sponsor
Inlägg: 4829
Blev medlem: 4 april 2005, 16:18:59
Skype: bengt-re
Ort: Söder om söder
Kontakt:

Inlägg av bengt-re »

jag har gjort så förr att kollat på en ferrit jag haft och sedan letat på elfa/farnell efter någon är skapligt lik i storlek (samma induktans) och sedan tagit data ifrån dess datablad - inte helt vetenskapligt, men samma storlek/induktans - troligen snarlika egenskaper. Skall kolla om jag inte har en till kopia eller ifrån förra utgåvan av boken - den är riktigt bra faktist.
Användarvisningsbild
Henry
Inlägg: 24646
Blev medlem: 20 april 2005, 02:52:47
Ort: Lund

Inlägg av Henry »

Jo så brukar jag också göra men mestadels om det är lite halvkritiskt och en induktans måste vara inom säg +-5% eller så. Men i detta fall där jag skall ha den som switchelement till en 1W lysdiod så är det nog inte lika petigt då jag inte har någon direkt induktans som den skall ha att gå på. Jag gissar efter på storleken på en annan toroidferrit som jag har till en liten 5mm lysdiod till min cykel som ger ca 18mA till den och gissar då efter lämplig storlek som kan behövas för 350mA, tror det kan gå rätt bra.

Den boken hade absolut kunnat vara av intresse för det var i alla fall en del intressant det jag läste i den där länken. Så om du hade fått någon tid över mellan småttingarna så hade det varit väldigt snällt av dig om du hade velat kolla upp. :)
Användarvisningsbild
bengt-re
EF Sponsor
Inlägg: 4829
Blev medlem: 4 april 2005, 16:18:59
Skype: bengt-re
Ort: Söder om söder
Kontakt:

Inlägg av bengt-re »

Ja, har den på jobbet - och vi skall "flytta" (byta kontor) under de närmsta veckorna så då om inte förr lär jag kunna hitta boken ;)
Skriv svar