Saya bertanya-tanya tentang perbedaan antara ferit kecil (diameter luar 13 mm) dan toroida bubuk besi putih kuning. Akankah ferit toroid jenuh pada arus 5 A?
Saya berencana menggunakan core untuk konverter uang (kebanyakan 3 A mungkin di bawah 200 kHz).
Inilah yang saya lihat:
Ferit: https://www.ebay.com/itm/Metal-Core-Power-Inductor-Ferrite-Rings-Toroid-Cord-25x10x15mm/310980203521 (juga tersedia dalam diameter luar 13 mm)
Sebagian besar konverter dolar tampaknya menggunakan toroids bubuk besi putih kuning, seperti ini: https://www.ebay.com/itm/5Pcs-Toroid-Core-Inductors-Wire-Wind-Wound-mah-100uH-6A- Coil-DIY / 221981982278 .
Dari pencarian di Internet, toroida putih kuning tampaknya memiliki permeabilitas 75, dan ferit memiliki permeabilitas sekitar 2300 atau lebih. Apakah ini penting untuk kejenuhan?
Saya punya beberapa toroids dan LCR meter, dan feroid toroid hanya membutuhkan beberapa putaran kawat untuk mendapatkan induktor 1 mH, vs banyak lagi belokan untuk inti bubuk besi. Apakah ini penting jika arus puncak melalui induktor terbatas?
Saya kira ferrite toroids sangat bagus di arus rendah (0-100 mA) dan frekuensi rendah (<100 kHz, karena saya bisa mendapatkan lebih banyak induktansi dengan putaran lebih sedikit). Tapi, apakah mereka juga baik untuk arus yang lebih tinggi (seperti 5-6 puncak A)?
(PS: Juga alasan lain saya bertanya, adalah di tempat saya, inti ferit adalah setengah harga inti bubuk besi.)
Jawaban:
Ada standar warna untuk toroid yang dicat, dan kuning berarti memiliki histeresis untuk mencegah saturasi dan dimaksudkan untuk induktor filter. Tetapi efek sampingnya adalah permeabilitasnya sangat rendah. Black ferrite biasanya merupakan pilihan yang baik untuk transformer. Biru adalah Permalloy mahal yang lebih efisien daripada ferit. Hijau adalah filter frekuensi rendah yang dibuat dengan pita baja silikon yang dibungkus untuk membentuk toroid.
Bagan ini generik karena tidak termasuk detail halus seperti permeabilitas, dan tidak menyatakan apakah besi, baja, ferit atau permalloy, yang merupakan paduan nikel-besi.
Catu daya PC dapat memadamkan lebih dari 1.000 watt dan mereka menggunakan inti E karena mudah digerakkan oleh mesin, dan dapat memiliki penampang yang cukup besar untuk menangani sebanyak 10 ampere / putaran, dan celah udara 10 mil kecil membantu banyak. Toroida besar membutuhkan kepala mesin berliku yang mahal sehingga toroida lebih baik digunakan pada tegangan rendah jika jumlah belitan rendah, seperti catu daya stereo mobil.
CATATAN: Terkadang alasan praktis menentukan bahan dan bentuk transformator apa yang digunakan, yang tidak selalu merupakan pilihan terbaik. Biaya dan ukuran bersaing dengan efisiensi. Pendapat teknik dan pemasaran dan penjualan tidak sama, dan siapa yang menang menentukan apa yang digunakan. "Cukup baik" memenangkan sebagian besar waktu.
Histeresis adalah celah di mana inti besi atau ferit membutuhkan medan magnet yang lebih kuat untuk bermagnet, mempertahankan sedikit medan setelah arus dilepas. Dibutuhkan arus yang lebih kuat dari polaritas terbalik untuk membalikkan medan magnet inti. Secara umum LCR meter yang bekerja dengan sedikit arus penggerak akan menunjukkan sebuah inti dengan histeresis yang dibangun ke dalam materialnya memiliki induktansi yang jauh lebih rendah daripada inti dari belokan kawat yang sama dan penampang yang sama, tetapi terbuat dari ferit atau Permalloy.
Untuk mencakup semua variasi inti yang dibuat oleh banyak produsen, Anda akan membutuhkan buku yang penuh dengan grafik khusus untuk setiap bahan inti. Untuk setiap inti dalam bentuk apa pun, Anda memerlukan lembar data manufaktur atau bagan untuk inti itu untuk mendapatkan gagasan permeabilitas dan faktor histeresis apa pun dan nilai arus puncak vs lebar pulsa. Mengutip komentar Ali..chenski:
Tautan ke Magnetic Hysteresis
sumber
Besi bubuk lebih murah dan lebih mudah memaafkan jika terjadi saturasi karena kurva BH yang lebih bertahap. Ada kerugian ketika untuk uang dan sebagian besar konverter DC / DC lainnya.
Arus riak induktor akan menyebabkan lebih banyak kehilangan inti pada besi bubuk daripada di sebagian besar ferrites. Sangat normal memiliki arus riak AC sekitar 33% dari arus beban maks. DC. Jadi pada rezim switching mode arus puncak ortodoks, yang paling mudah untuk membeli chip, ditentukan untuk melakukan Anda akan mendapatkan efisiensi yang lebih rendah pada bubuk besi.
Ketika saya menjalankan besi bubuk, saya mengatur arus riak yang sangat rendah untuk membuat kehilangan inti sangat rendah.
sumber