Определитель насыщения сердечников из феррита или как сделать дроссель для импульсного источника питания » журнал практической электроники датагор (datagor practical electronics magazine)

Использует [ редактировать ]

Ферритовые сердечники используются в электронных индукторах , трансформаторах и электромагнитах, где высокое электрическое сопротивление феррита приводит к очень низким потерям на вихревые токи . Обычно они представляют собой комок в компьютерном кабеле, называемый ферритовым шариком , который помогает предотвратить выход или проникновение высокочастотного электрического шума ( радиопомех ) в оборудование.

Ранняя компьютерная память хранила данные в остаточных магнитных полях твердых ферритовых сердечников, которые были собраны в массивы памяти сердечника . Ферритовые порошки используются в покрытиях лент для магнитной записи .

Частицы феррита также используются в качестве компонента радиопоглощающих материалов или покрытий, используемых в самолетах- невидимках, и в поглощающих плитках, облицовывающих помещения, используемые для измерений электромагнитной совместимости . Наиболее распространенные аудиомагниты, в том числе те, которые используются в громкоговорителях и звукоснимателях электромагнитных инструментов , представляют собой ферритовые магниты. За исключением некоторых «винтажных» продуктов, ферритовые магниты в значительной степени вытеснили более дорогие магниты Alnico в этих приложениях. В частности, твердые гексаферриты сегодня наиболее часто используются в качестве постоянных магнитов в уплотнительных прокладках холодильников, микрофонах и громкоговорителях, небольших двигателях для беспроводных устройств и в автомобилях.

Наночастицы феррита проявляют суперпарамагнитные свойства.

Заставьте работать заржавевший механизм

Вы попробовали повторять словосочетания, но ничего не происходит. Просто ваше подсознание долго не работало, а как любой неработающий механизм, оно слегка «заржавело».

После работы с ним, веры в то, что все теперь получится, механизм начнет работать слаженнее с каждым днем. После чистки своего механизма, вы будете включать свой внутренний потенциал, не задумываясь.

Изменение

Каждый человек не раз чувствовал боль после удара, долго ее терпел. Теперь вы знаете, что повторив много раз ключ-пароль «изменение», боль уйдет.

Засыпаем

Не можете заснуть? Произнесите пароль: «вокруг» и ваше подсознание даст сигнал к расслаблению сознания. И вот вы уже погружаетесь в сладкий сон.

Срочно уезжаем

Вам надо срочно уехать, произносите: «вперёд» и перед вами стоит автобус или газель. Если не получилось с одного раза, не стоит отчаиваться, все со временем придет. Проверьте, действует безотказно, даже удивительно! Только не забывайте БЛАГОДАРИТЬ ваших неведомых помощников.

Притягиваем желаемое

Слова, которые притягивают желаемое. Среди них можно выделить «Закрой». На вас накричали на работе или вас обидели на улице так, что подскочило давление. Произнесите фразу ВМЕСТЕ-ЗАКРОЙ –СЕЙЧАС и ваше сердце успокоится.

Избавляемся от страха

Кто из нас не испытывал страх, перед ситуацией, перед начальством? Если вы боитесь, что у вас ничего не получится или просто преследует необоснованный страх. На помощь придет слово-пароль: ну и что. Безотказное средство от любого страха.

Аннулируем фобию

Если вы у вас развилась фобия, то поможет пароль: Аннулировать! Вы скоро заметите, что научились жить в гармонии с собой и все страхи просто смешны.

Прогоняем одиночество

Если у вас нет любимого человека, нет настоящей любви, страдаете от одиночества. Чтобы избавиться от одиночества есть слово: «Будь».

Если вы не нашли пароль для похудения, то подберите для себя подходящий или найдите свое слово, которое вам обязательно поможет. Только не забывайте впереди называть ВМЕСТЕ, а по окончании — СЕГОДНЯ.

Уважаемые друзья, заставьте работать свое подсознание, чтобы облегчить свою жизнь. Если у вас что-то получилось, сообщите нам, читателям ваш опыт будет интересен.

↑ Схема

Я собрал измеритель на небольшой плате, детали самые обычные, там, где удобно, ставлю SMD и вам советую. Полевой транзистор — любой с нужной проводимостью на ток от 20 А и выше, с низким сопротивлением канала в открытом состоянии, можно низковольтный. Я поставил IFRP150. Стабилизатор 6 В на микросхеме 78L06. Если ее нет, можно ставить 78L05 и добавить 1-2 диода типа КД522 в разрыв общего провода 78L05 анодом к стабилизатору. Емкости С3С4 я поставил по 2200 мкФ на 35 В. Номиналы деталей не критичны. В процессе испытаний я понял, что нужна небольшая доработка схемы. Вместо VD3 VD4 я поставил один стабилитрон Д816В. Для увеличения импульса тока до 12 А между базой и эмиттером VT1 надо поставить резистор с номиналом, как у R5. Эти небольшие изменения позволяют испытать готовые индуктивности в несколько миллигенри. Номинал R4 я уменьшил втрое, что сделало луч на экране более ярким. Сигнал к входу синхронизации осциллографа снимается с вывода 11 микросхемы через резистор 1 кОм.

Маркировка

При рассмотрении катушек индуктивности оценивается цветовая и кодовая маркировка. Если смотреть на первые цифры, отображается показатель индуктивности. Далее учитывается параметр отклонения:

Серебряный 0,01 мкГн, 10%.
Золотой 0,1 мкГн, 5%.
Черный 0,1мкГн, 20%.
Коричневый 1,1 мкГн.
Красный 2, 2 мкГн.
Оранжевый 1 мкГн.
Желтый 4 мкГн.
Зеленый 5 мкГн.
Голубой 6 мкГн.
Фиолетовый 7мкГн.
Серый 8 мкГн.
Белый 9 мкГн.

В нестабильной цепи переменного электрического тока не обойтись без катушки индуктивности. Выше описаны основные типы изолированных проводников, продемонстрированы их параметры. Учитывается уровень частоты, а также свойства.

Расчет

Расчет катушки индуктивности

Вычислить число витков, зная конструкцию, можно по формуле нахождения энергии и ее магнитного поля W = LI2/2, где L является индукцией, I — силой тока. Витки находятся из формулы L/d, где d является проводным диаметром. Стоит указать, что есть специальный калькулятор, в который нужно только подставить необходимые параметры. При этом можно определить, однослойный или многослойный проводник.

Схематическое расположение витков в катушке

С сердечником

Стоит отметить, что со стержнем, намоткой, обмоткой индукция вычисляется через замкнутый магнитный поток индуктивных элементов, в то время как без него учитывается поток, который пронизывает только проводник с токовой энергией. Расчитывая индуктивность подобных элементов, необходимо учесть размеры и материал центральной части. Обобщенно можно представить формулу схематично. При этом требуется взять в расчет источник с сопротивлением магнитной цепи, абсолютной магнитной проницаемостью вещества, площадью поперечного сердечникового сечения и длиной средней силовой линии. Зная это, можно посчитать индукцию. Стоит учитывать погрешность. Она будет равна 25%.

Расчет индуктивности катушки с сердечником

Без сердечника

Стоит указать, что без ферритового, геометрического и цилиндрического сердечника с мощным каркасом источник имеет небольшую индукцию, а с ним она повышается. Это связано с тем, что имеется материальная магнитная проницаемость. Форма бывает разная. Есть броневой, стержневой и тороидальный материал.

Обратите внимание! Рассчитать можно, используя метод эллиптических максвелловских интегралов и специальную онлайн программу. Расчет индуктивности без сердечника. Расчет индуктивности без сердечника

Расчет индуктивности без сердечника

Катушка — незаменимый компонент любой электросети, который имеет вид скрученного или обвивающего элемента с проводником. Влияет на ее индукцию число проводных витков, площадь сечения, длина и материал сердечника. Отыскать количество витков и посчитать индуктивность с сердечником и без него несложно, главное — руководствоваться приведенными выше рекомендациями.

Магия чисел в теории

Никола Тесла — величайший ум всех времен, он был не только изобретателем и отцом электрической эры, но и человеком со своими секретами и загадками. Когда-то он сказал:

Если бы вы знали величие 3, 6 и 9, у вас был бы ключ от Вселенной.

Согласно достоверным источникам, Тесла обходил дом 3 раза перед тем, как войти в дом. Когда он оставался в гостинице, то селился в номера кратным цифре 3.

Цифры 3, 6 и 9 представляют собой вектор из третьего в четвертого измерения, которые называются «полем потока». Предполагается, что это поле представляет собой энергию более высокого измерения. Тесла раскрыл секрет чисел 3-6-9, сделав вывод, что данные цифры — это совокупность энергии, частоты и вибраций, которым подчиняется сама Вселенная.

Мотивирующие цитаты для достижения цели

45.

Вы никогда не сможете пересечь океан, пока не наберетесь смелости потерять из виду берег. | Христофор Колумб

46.

Наша самая большая слабость заключается в том, что мы сдаемся. Самый верный путь к успеху — это попробовать еще раз. | Томас А. Эдисон

47.

Если возможность не стучиться к вам, постройте дверь. | Милтон Берл

48.

Не сдавайся. Начало всегда самое сложное.

49.

Будьте собой; все остальные уже заняты. | Оскар Уайльд

50.

Чтобы стать лучшим, нужно уметь справляться с худшим. | Уилсон Канади

51.

Каждый день делайте одно дело, которое вас пугает. | Элеонора Рузвельт

52.

Умение жить — самая редкая вещь в мире. Большинство людей просто существует. | Оскар Уайльд

53.

Чтобы получить всю ценность радости, нужно, чтобы было с кем ее разделить. | Марк Твен

54.

Питайте свой разум великими мыслями. Вера в великое создает героев. | Бенджамин Дизраэли

55.

Даже если вы на правильном пути, вас переедут, если вы будете просто сидеть на месте. | Уилл Роджерс

56.

Не бойтесь отстаивать то, во что верите, даже если это означает стоять в одиночестве. | Энди Бирсак

57.

Ничего не меняя, ничего не изменится. | Тони Роббинс

58.

Я благодарен всем тем, кто сказал мне «Нет». Именно благодаря им я чего-то добился сам. | Альберт Эйнштейн

59.

Люди часто говорят, что мотивация недолговечна. Что ж и с купанием также. Вот почему мы рекомендуем принимать ее ежедневно. | Зиг Зиглар

60.

Есть только один способ избежать критики: ничего не делать, ничего не говорить и никем не быть. | Аристотель

61.

Если ветер не помогает, беритесь за весла. | Латинская пословица

62.

Тот, кто говорит, что это невозможно сделать, не должен мешать тому, кто это делает. | Китайская пословица

63.

Куда бы вы ни шли, идите туда со всем сердцем. | Конфуций

64.

Мечтайте по-крупному и осмельтесь потерпеть неудачу. | Норман Воган

65.

Упади семь раз и встань на восьмой. | Японская пословица

66.

Чтобы быть лучшим, нужно уметь справляться с худшим. | Уилсон Канади

67.

Каждый момент — это новое начало. | Т.С. Элиот

68.

Не оставляйте нетронутого камня. | Эврипид

Мы в соцсетях

69.

Путь в тысячу ли начинается с первого шага. | Лао Цзы

70.

Если вы проходите через ад, продолжайте идти. | Уинстон Черчилль

71.

Плохие новости — время летит. Хорошие новости — вы пилот. | Майкл Альтшулер

72.

Никогда не позволяйте чувству морали мешать вам делать то, что правильно. | Айзек Азимов

73.

Простота — высшая степень изысканности. | Леонардо да Винчи

74.

Беспокоиться — все равно что платить долг, который вы не должны. | Марк Твен

75.

Нет смысла возвращаться во вчера, потому что тогда я был другим человеком. | Льюис Кэрролл

76.

Лучше меня будут ненавидеть за то, кто я есть, чем любить за то, кем я не являюсь. | Курт Кобейн

77.

Тот, у кого есть зачем жить, может вынести почти любое «как». | Фридрих Ницше

78.

Всегда делайте то, что вы боитесь делать. | Ральф Уолдо Эмерсон

79.

Делайте то, что вы в глубине сердца считаете правильным, вас все равно будут критиковать. | Элеонора Рузвельт

80.

Умеющий управлять другими силен. Умеющий владеть собой силен по-настоящему. | Лао-Цзы

81.

Боль временна. Но если сдаться, она будет длиться вечно. | Лэнс Армстронг

82.

Жизнь можно понять, только оглянувшись назад, но ее нужно прожить, глядя вперед. | Сорен Кьеркегор

83.

Человек не знает, на что он способен, пока его не спросят. | Кофи Аннан

84.

Просыпайтесь с решимостью. Ложитесь спать с удовлетворением. | Джордж Хорас Лоример

85.

Мы творим мир своими мыслями. | Буддийская пословица

86.

Будьте настолько хороши, чтобы они не смогли вас игнорировать. | Стив Мартин

87.

Мы все находимся в сточной канаве, но некоторые из нас смотрят на звезды. | Оскар Уайльд

88.

Счастье зависит от нас самих. | Аристотель

89.

Мы принимаем любовь, которую, как мы думаем, мы заслуживаем. | Стивен Чбоски

90.

Несовершенство — это красота, безумие — это гениальность, и лучше быть абсолютно нелепым, чем абсолютно скучным. | Мэрилин Монро

91.

Все, что вы можете себе вообразить, реально. | Пабло Пикассо

92.

Даже ошибка может оказаться тем единственным, что необходимо для настоящего достижения. | Генри Форд

93.

Величайшая слава состоит не в том, чтобы никогда не падать, а в том, чтобы подниматься каждый раз, когда мы падаем. | Конфуций

94.

Никогда не жалейте о том, что заставило вас улыбнуться. | Марк Твен

95.

Если вы любите жизнь, не тратьте время попусту, ибо время — это то, из чего состоит жизнь. | Брюс Ли

96.

Боль неизбежна. Страдание — личный выбор. | Харуки Мураками

97.

Именно в самые темные моменты мы должны сосредоточиться, чтобы увидеть свет. | Аристотель

98.

Мы либо найдем путь, либо проложим его сами. | Ганнибал Барка

99.

Мы знаем, кто мы есть, но не знаем, кем мы можем стать. | Уильям Шекспир

100.

Вы никогда не увидите радугу, если будете смотреть вниз. | Чарли Чаплин

Схема БП

В схему самой распространенной конфигурации импульсного преобразователя входят:

сетевой помехоподавляющий фильтр;
выпрямитель;
сглаживающий фильтр;
широтно-импульсный преобразователь;
ключевые транзисторы;
выходной высокочастотный трансформатор;
выходные выпрямители;
выходные индивидуальные и групповые фильтры.

Назначение помехоподавляющего фильтра состоит в задерживании помех от работы устройства в питающую сеть. Коммутация мощных полупроводниковых элементов может сопровождаться созданием кратковременных импульсов в широком спектре частот. Поэтому здесь необходимо в качестве проходных конденсаторов фильтрующих звеньев использовать разработанные специально для этой цели элементы.

Выпрямитель служит для преобразования входного переменного напряжения в постоянное, а установленный следом сглаживающий фильтр устраняет пульсации выпрямленного напряжения.

В том случае когда используется преобразователь постоянного напряжения, выпрямитель и фильтр становятся ненужными, и входной сигнал, пройдя цепи помехоподавляющего фильтра, подается непосредственно на широтно-импульсный преобразователь (модулятор), сокращенно ШИМ.

ШИМ является самой сложной частью схемы импульсного источника питания. В его задачу входят:

генерация высокочастотных импульсов;
контроль выходных параметров блока и коррекция импульсной последовательности в соответствии с сигналом обратной связи;
контроль и защита от перегрузок.

Сигнал с ШИМ подается на управляющие выводы мощных ключевых транзисторов, включенных по мостовой или полумостовой схеме. Силовые выводы транзисторов нагружены на первичную обмотку выходного трансформатора высокой частоты. Вместо традиционных биполярных транзисторов используются IGBT- или MOSFET-транзисторы, которые отличаются малым падением напряжения на переходах и высоким быстродействием. Улучшенные параметры транзисторов способствуют уменьшению рассеиваемой мощности при одинаковых габаритах и технических параметрах конструкции.

Смотрите это видео на YouTube

Выходной импульсный трансформатор использует одинаковый с классическим принцип преобразования. Исключением является работа на повышенной частоте. Как следствие, высокочастотные трансформаторы при одинаковых передаваемых мощностях имеют меньшие габариты.

Напряжение со вторичной обмотки силового трансформатора (их может быть несколько) поступает на выходные выпрямители. В отличие от входного выпрямителя, диоды выпрямителя вторичной цепи должны иметь повышенную рабочую частоту. Наилучшим образом на данном участке схемы работают диоды Шоттки. Их преимущества перед обычными:

высокая рабочая частота;
сниженная емкость p-n перехода;
малое падение напряжения.

Назначение выходного фильтра импульсного блока питания — снижение до необходимого минимума пульсаций выпрямленного выходного напряжения. Поскольку частота пульсаций намного выше, чем у сетевого напряжения, то нет необходимости в больших значениях емкости конденсаторов и индуктивности у катушек.

Как выбрать ферритовый кольцевой сердечник?

Выбрать примерный размер ферритового кольца можно при помощи калькулятора для расчета импульсных трансформаторов и справочника по ферритовым магнитопроводам. И то и другое Вы можете найти в .

Вводим в форму калькулятора данные предполагаемого магнитопровода и данные, полученные в предыдущем параграфе, чтобы определить габаритную мощность срдечника.

Не стоит выбирать габариты кольца впритык к максимальной мощности нагрузки. Маленькие кольца мотать не так удобно, да и витков придётся мотать намного больше.

Если свободного места в корпусе будущей конструкции достаточно, то можно выбрать кольцо с заведомо бо’льшей габаритной мощностью.

В моём распоряжении оказалось кольцо М2000НМ типоразмера К28х16х9мм. Я внёс входные данные в форму калькулятора и получил габаритную мощность 87 Ватт. Этого с лихвой хватит для моего 50-ти Ваттного источника питания.

Запустите программу. Выберете «Pacчёт тpaнcфopмaтopa пoлумocтoвoго пpeoбpaзoвaтeля c зaдaющим гeнepaтopoм».

Чтобы калькулятор не «ругался», заполните нолями окошки, неиспользуемые для расчёта вторичных обмоток.

Выбор типа магнитопровода.

Наиболее универсальными магнитопроводами являются Ш-образные и чашкообразные броневые сердечники. Их можно применить в любом импульсном блоке питания, благодаря возможности установки зазора между частями сердечника. Но, мы собираемся мотать импульсный трансформатор для двухтактного полумостового преобразователя, сердечнику которого зазор не нужен и поэтому вполне сгодится кольцевой магнитопровод. https://oldoctober.com/

Для кольцевого сердечника не нужно изготавливать каркас и мастерить приспособление для намотки. Единственное, что придётся сделать, так это изготовить простенький челнок.

На картинке изображён ферритовый магнитопровод М2000НМ.

Идентифицировать типоразмер кольцевого магнитопровода можно по следующим параметрам.

D – внешний диаметр кольца.

d – внутренний диаметр кольца.

H – высота кольца.

В справочниках по ферритовым магнитопроводам эти размеры обычно указываются в таком формате: КDxdxH.

Пример: К28х16х9

Вернуться наверх к меню.

Где применяются катушки индуктивности

Сфера применения каждого такого прибора, тесно связана с особенностями его конструкции. Поэтому нужно обязательно учитывать ее индивидуальные свойства и технические характеристики.

Совместно с резисторами или , катушки задействованы в различных цепях, имеющих частотно-зависимые свойства. Прежде всего, это фильтры, колебательные контуры, цепи обратной связи и прочее. Все виды этих приборов способствуют накоплению энергии, преобразованию уровней напряжения в импульсном стабилизаторе.

При индуктивной связи между собой двух и более катушек, происходит образование трансформатора. Эти приборы могут использоваться, как электромагниты, а также, как источник энергии, возбуждающий индуктивно связанную плазму.

Индуктивные катушки успешно используются в радиотехнике, в качестве излучателя и приемника в конструкциях кольцевых и , работающих с электромагнитными волнами.

Сварка с применением давления, при которой соединение осуществляется в результате соударения свариваемых частей, вызнанного воздействием импульсного магнитного поля. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС… … Справочник технического переводчика

ГОСТ 20938-75: Трансформаторы малой мощности. Термины и определения — Терминология ГОСТ 20938 75: Трансформаторы малой мощности. Термины и определения оригинал документа: 73. Асимметрия обмоток трансформатора малой мощности Асимметрия обмоток D. Wicklungsunsymmetrie des Kleintransformators E. Winding asymmetry F.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Трансформатор Тесла — Разряды с провода на терминале Трансформатор Тесла, также катушка Тесла (англ. … Википедия

ГОСТ Р 52002-2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий — Терминология ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий оригинал документа: 128 (идеальный электрический) ключ Элемент электрической цепи, электрическое сопротивление которого принимает нулевое либо бесконечно… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ЯДЕРНЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС — (ЯМР), избирательное поглощение эл. магн. энергии в вом, обусловленное ядерным парамагнетизмом. ЯМР один из методов радиоспектроскопии, наблюдается, когда на исследуемый образец действуют взаимно перпендикулярные магн. поля: сильное постоянное Н0 … Физическая энциклопедия

ГОСТ Р ИСО 857-1-2009: Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р ИСО 857 1 2009: Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения оригинал документа: 6.4 автоматическая сварка: Сварка, при которой все операции механизированы (см. таблицу 1).… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Словарь метротерминов — Эта страница глоссарий. Приведены основные понятия, термины и аббревиатуры, встречающиеся в литературе о метрополитене и железной дороге. Подавляющее большинство сокращений пришли в метрополитен с железной дороги напрямую или образованы по… … Википедия

Искусственная линия — электрическая, электрическая цепь, составленная из нескольких последовательно включенных звеньев, содержащих катушки индуктивности и конденсаторы. И. л. применяются в электротехнических и радиотехнических устройствах, главным образом… … Большая советская энциклопедия

Импульсный стабилизатор напряжения — Импульсный стабилизатор напряжения это стабилизатор напряжения, в котором регулирующий элемент работает в ключевом режиме, то есть большую часть времени он находится либо в режиме отсечки, когда его сопротивление максимально, либо в… … Википедия

ГОСТ 13699-91: Запись и воспроизведение информации. Термины и определения — Терминология ГОСТ 13699 91: Запись и воспроизведение информации. Термины и определения оригинал документа: 241 (воспроизводящая) игла: Игла, следующая по канавке записи механической сигналограммы с целью воспроизведения информации Определения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Приветствую всех на нашем сайте!

Мы продолжаем изучать электронику с самого начала, то есть с самых основ и темой сегодняшней статьи будет принцип работы и основные характеристики катушек индуктивности. Забегая вперед скажу, что сначала мы обсудим теоретические аспекты, а несколько будущих статей посвятим целиком и полностью рассмотрению различных электрических схем, в которых используются катушки индуктивности, а также элементы, которые мы изучили ранее в рамках нашего курса – и .

↑ Теория

В наше время можно недорого купить микросхемы, позволяющие собирать простые и эффективные импульсные источники питания, например, MC34063 илиLM2576 . Есть даже программы-калькуляторы, помогающие определить номиналы деталей или можно воспользоваться datasheet. Но возникает одна маленькая проблема — нужно намотать дроссель, который должен обладать определенной индуктивностью и сохранять эту индуктивность при значительном токе подмагничивания — до нескольких Ампер.

К сожалению, ассортимент готовых индуктивностей в магазинах беден и нужные часто недоступны. В то же время можно купить ферритовые сердечники или взять их, например, из раскуроченных электронных балластов для люминесцентных или галогеновых ламп. Определить индуктивность можно без специальных приборов с помощью компьютера и программного пакета Arta Software

, о чем я писал в прошлых публикациях (LIMP — программный измеритель RCL).

Сложнее определить, войдет сердечник в насыщение (и нарушится нормальная работа блока питания) или нет. Многолетний редактор журнала «Радио» и автор множества статей по тематике импульсных преобразователей Сергей Алексеевич Бирюков

написал статью «Дроссели для импульсных источников питания на ферритовых кольцах». В ней есть практическая схема, позволяющая увидеть и измерить ток насыщения на экране осциллографа.

В статье множество формул и таблиц, я же постараюсь объяснить всё ненаучно, на пальцах. Для того чтобы сделать дроссель надо рассчитать или взять из datasheet нужную индуктивность. Берем сердечник, на котором будем наматывать катушку и мотаем несколько десятков витков удобным проводом, например, 0,3 мм. Измеряем индуктивность, затем рассчитываем, сколько надо витков для будущего дросселя. Для этого вспоминаем, что индуктивность прямо пропорциональна квадрату числа витков. Если намотано 30 витков и индуктивность 20 мкГн, то чтобы получить 180 мкГн, надо намотать 90 витков.

Теперь вспомним что такое Ампер -витки. Это произведение числа витков на протекающий ток. Сердечник одинаково намагнитят 200 витков при токе 1 А или 1 виток при токе 200 А, или 50 витков при токе 4 А. Значит, если мы узнаем, при каком токе насытится сердечник от нашей пробной катушечки в 30 витков, мы легко узнаем какой ток выдержит наш дроссель с рабочей катушкой в 90 витков.

Надо только не забывать, что индуктивность лучше делать немного бОльшей, чем рекомендуется и что при уменьшении числа витков индуктивность падает гораздо быстрее, чем растет допустимый ток. Кроме того, для уменьшения потерь надо использовать толстый провод. Не исключено, что данный сердечник может не подойти, тогда, если это кольца, можно сложить два-три кольца или взять другой типоразмер или даже включить два дросселя последовательно.

Эквивалентная схема реальной катушки индуктивности

Каждый дроссель можно представить в виде эквивалентной схемы.

Данная схема состоит из элементов:

Rw – сопротивление обмотки с выводами;
L – индуктивность;
Cw – паразитная ёмкость;
Rl – сопротивление потерь.

Изготавливая индуктивный элемент, стремятся снизить величину сопротивления потерь, паразитную ёмкость. При работе катушки на низкой частоте учитывают сопротивление её обмотки Rw. На таких частотах действуют токи большой величины.

Правильно рассчитанная катушка индуктивности будет иметь высокую добротность (180-300) и стабильность работы при влиянии внешних условий (температуры и влажности). Зная способы различной намотки и манипуляции с шагом, можно уменьшить влияние паразитных факторов.

ПРА электромагнитного типа

Электрическая схема питания ЛЛ с использованием обычной ПРА приведена на рис. 1.

Рис.1. Электрическая схема питания ЛЛ с использованием обычной ПРА

Стартер представляет собой устройство, предназначенное для кратковременного автоматического включения и выключения электроцепи.

Существуют различные конструкции стартеров – тлеющего разряда, тепловые, электронные, электромагнитные. Наиболее распространенными являются стартеры тлеющего разряда, в которых используются биметаллические пластины.

Рис.2. Стартер для запуска люминесцентных ламп

Такие пластины при возникновении в стартере тлеющего разряда нагреваются и замыкают цепь. После замыкания разряд прекращается, электроды остывают и размыкаются. Параметры стартера выбираются таким образом, чтобы напряжение тлеющего разряда было выше рабочего напряжения ЛЛ и ниже минимального сетевого напряжения.

Цены на стартер для люминесцентных ламп

Дроссель представляет собой обычную катушку индуктивности, намотанную на сердечник. Для предотвращения появления в сердечнике вихревых токов он собран из отдельных тонких пластин. Допустимая мощность дросселя должна соответствовать мощности ЛЛ. В противном случае лампа не включится.

Рис.3. Дроссель для люминесцентных ламп

При кратковременном замыкании стартера через электроды ЛЛ проходит большой ток, нагревающий нити этих электродов. и вызывающий термоэлектронную эмиссию. В результате этой эмиссии около электродов образуются электронные облачка, способствующие пробою и появлению разряда.

При размыкании контактов стартера согласно явлению самоиндукции в цепи генерируется мощный импульс напряжения, величина которого пропорциональна индуктивности дросселя. Под действием этого импульса происходит пробой газа и возникает тлеющий разряд, который может перейти в дуговой. Но наличие балансного сопротивления в виде дросселя ограничивает величину протекающего через прибор тока.

Таким образом, дроссель играет двойную роль:

Образуемый дросселем при размыкании стартером электрической цепи высоковольтный импульс напряжения обеспечивает пробой газа и зажигание лампы.
В режиме горения ЛЛ индуктивное сопротивление дросселя обеспечивает поддержание на электродах лампы рабочего напряжения, обеспечивающего тлеющий разряд.

На рис.1 компенсирующий конденсатор С1, включенный на входе схемы питания ЛЛ, предназначен для повышения коэффициента мощности (cos φ ). Для уменьшения влияния радиопомех параллельно контактам стартера включен конденсатор небольшой емкости (С2). Этот конденсатор позволяет также изменить переходный процесс в схеме и увеличить мощность импульса напряжения.

Выводы.

Хоть схема и имеет полувековую историю, она до сих пор остается актуальной. ПРА необходим для работы люминесцентной лампы. Все компоненты производятся и стоят недорого. К достоинствам этой схемы можно отнести ее простоту и доступность компонентов. Обычно дроссель является самым долгоживущим компонентом схемы.

Из минусов отмечено, что при использовании классической схемы при включении освещения несколько секунд наблюдается мерцание. Это плохо отражается на сроке полезной эксплуатации самого источника света. Т.е. Лампа проработает меньше в такое схеме, чем при использовании электронного пускателя.

В плане экономической целесообразности, при частом включении и выключении света использовать такую элементную базу не выгодно, проще приобрести электронный пускатель, хоть его покупка и обойдется дороже, но это будут одномоментные затраты.