Hjälp med en induktans.

[matjo223]

Hej,

Jag ska konstruera en "fejklast" för att mäta på min rörförstärkare enligt detta schema.
Jag har fått tag på alla komponenter förutom spolen "L1" som är specificerad till 50mH/3A. Jag förstår så mycket som att 50mH är ett högt värde och att även 3A i detta fall är högt.

Jag skriver mina frågor överst, ifall någon kan detta väldigt bra, och sedan förklarar jag vad jag hittills har gjort och kommit fram till ifall det kan vara till hjälp för att förstå hur jag har tänkt. Mina frågor är:
-Konstruktion som är luftlindad eller med kärna?
-Enligt mina beräkningar blir det väldigt mycket tråd, ca. 300m, om jag ska luftlinda. Stämmer det?
-Hur räknar man ut om en spole med ferritkärna kommer att mättas?

Min första tanke var att försöka hitta en färdig spole som klarar detta, på ELFA gick jag bet men både Farnell och Digi-Key har denna komponent som jag borde klara mig med. Dock tycker jag att den är lite dyr på båda ställena med frakten, det blir ca. 400-500kr. Då fick jag tips om att jag kunde konstruera en spole själv. Då till första frågan luftlindad eller med kärna?

Om svaret är luftlindad:
På ELFAs faktasidor, sid. 1741, kan man läsa:

En kort flerlagrig, luftlindad spole beräknas med formeln: L = (0,08d^2n^2) / (3d + 9s + 10a)
där d = medeldiametern, s = spolens längd, a = radiella tjockleken på lindningen, allt i cm, och där n = antalet varv. Induktansen fås i μH.

Med d = 25cm, s = 3cm och a = 5cm behövs ett n på 390 varv för att få L = 50 000μH = 50mH. Vilket ger en trådlängd på ca. 310 meter om man räknar med att längden = n*pi*d. Då blir det plötsligt ganska dyrt att köpa kopparkabel via ELFA (100m för 305kr blir ju över 900kr). Fråga två, kan detta stämma?

Om svaret är med kärna:
Jag kikade på ferriter på ELFA och kom fram till att toroiden av ferrit med artikelnummer 58-761-99 samt 1,2mm lackad koppartråd, 55-182-38, borde fungera. Enligt ELFAs faktasidor (sida 1743) ska tråden lindas ca. 83 varv vilket blir strax under 4 meter tråd. Då skulle jag komma undan med ett pris på under 200kr.
Därefter måste man ju ta reda på spolens flödestäthet så att den inte mättas av belastningen. Då uppstår tredje frågan, hur beräknar man om spolen kommer att mättas?

Från ELFAs faktasidor (sid. 1744):
B = μ_o * μ_r * H
H = N * I / l_e

Ur datablad för spolen:
μ_i = 5500 (vilket jag tolkar som μ_r)
l_e = 89.7mm

Med I=3A blir H=2751,17A/m från ekvationen ovan.
Detta ger B=19.01T från ekvationen ovan. Betyder det att mättnadsflödestätheten är 19.01T ?
Om jag sedan räknar ut vad t.ex. en växelspänning med effektivvärdet 20V och frekvensen 1kHz skulle skapa för flödestäthet för den spolen får jag enligt samma sida i faktasidorna 561.27T.
Betyder det att om jag lägger på den signalen så kommer spolen att mättas?


Mycket text blev det men jag skulle vara väldigt tacksam om jag kunde få hjälp med detta.
Vänliga hälsningar,
Mattias Johansson

[kimmen]

Det du bör leta efter är en spole på laminerad järnkärna, för 50mH 3A är en ganska stor pryl. Antingen EI med luftgap eller kanske en sån där på en laminerad I-formad stav som brukar användas i högtalardelningfilter. 50mH är nog en ganska stor en dock.

De där ferritkärnorna du länkat till ger alldelles för låg mättningsström. Common-mode drosseln är det samma sak med, den angivna strömmen är tänkt att gå genom båda lindningarna så att fältet från båda tar ut varandra. Om du kopplar den så att du får betydande induktans blir mättningsströmmen låg. Du räknade ut c:a 3000A/m för ditt exempel men 3E25 mättas vid c:a 50 A/m - dvs. 60 ggr för många varv vid 3A... Du kan alltså inte få mer än 13µH (!) induktans med en sån där kärna om du vill ha en mättningsström på 3A. Ferritkärnor utan luftgap är i princip helt oanvändbara som induktorer i krafttillämpningar.

http://www.ferroxcube.com/prod/assets/3e25.pdf

I och för sig, vad är det du ska mäta för något på förstärkaren? Duger det inte med att bara använda ett motstånd som last?

[matjo223]

Tack för ett mycket bra svar. Gissar att jag inte kan använda de formerna riktigt på det sättet jag gjorde. Jag kan räkna fram ungefär det H-fält jag kommer att få och därefter ska jag titta i datablad efter material som klarar av det H-fältet.

Vart kan jag få tag på dessa laminerade järnkärnor. Jag vet inte riktigt vad jag ska söka på?

Att jag vill bygga en reaktiv last är för att en högtalare har ju olika impedans för olika frekvenser och jag skulle behöva en sådan last då jag har en gitarrförstärkare som jag byggt som är instabil och att använda en ren resistiv last ska, enligt det jag har läst, inte fungera när jag ska fixa detta.


Tack för hjälpen!