Se me sugirió usar un núcleo de hierro para un inductor. Descubrí que tiene poca permeabilidad y buena estabilidad, pero, ¿cómo eso lo convierte en un buen material para el núcleo? ¿Y hay una manera de averiguar la condición de saturación para ello?
El que estoy usando es: enlace - T-130 - 52
La mayoría de las aplicaciones de núcleos de polvo de hierro son sustituciones de inductores hechos de núcleos de ferrita. Estas aplicaciones incluyen inductores de filtro de salida de convertidor CC / CC e inductores de corrección del factor de potencia.
En estas aplicaciones, necesita la capacidad de almacenamiento de energía (proporcional a \ $ B \ veces H \ $; todas las cantidades son magnitudes) del núcleo del inductor. Los núcleos de ferrita tienen una alta permeabilidad, por lo que necesita introducir un espacio de aire para reducir esta permeabilidad, aumentando así la fuerza del campo magnético \ $ H \ $ necesaria para magnetizar el núcleo a una densidad de flujo \ $ B \ $. Este espacio de aire tiene una gran desventaja: dentro del espacio de aire, la permeabilidad relativa se reduce a la unidad y esto hace que el flujo salga del núcleo y entre en el devanado, lo que lleva a pérdidas de corrientes de Foucault en el devanado. La densidad de pérdida de potencia se concentra alrededor del espacio de aire, por lo que existe el riesgo de un punto caliente.
Los núcleos de polvo de hierro no necesitan el espacio de aire adicional, ya que está integrado en el material y, en consecuencia, se extiende dentro del volumen del núcleo completo. Esto reduce las pérdidas de corrientes de Foucault en el devanado y las pérdidas de corrientes de Eddy restantes se distribuyen a lo largo de la longitud del devanado.
Además, el almacenamiento de energía está limitado por la densidad de flujo de saturación. En ferrita, esta densidad de flujo de saturación es de unos 400 mT y disminuye con la temperatura. En núcleos de polvo de hierro, se pueden utilizar densidades de flujo de saturación de más de 1 T, dependiendo del material.
Como mencionó en el núcleo de Micrometals: Micrometals, Inc. ofrece un Software de diseño de inductores que se puede usar para diseñar inductores básicos incluyendo cálculos de pérdida de potencia.
Si sabe en qué densidad de flujo se satura el material y sabe cuál es la curva BH para el material, puede calcular H: -
H = \ $ \ dfrac {ampere \ times turnos} {eficaz \ longitud de espacio \ espacio de \ espacio base} \ $
La longitud efectiva del núcleo debe indicarse en la especificación del producto, pero para un toroide puede calcularlo fácilmente: lleve el radio medio (R) al punto medio del núcleo y use \ $ 2 \ pi R \ $ como esa longitud.