En el pasado, he fabricado varios suministros de modo conmutado utilizando transformadores disponibles utilizando las propiedades de la hoja de datos sin tener que preocuparme demasiado por su construcción, sin embargo, estoy trabajando en un diseño de retorno en el momento para el que no El producto fácilmente disponible lo hará, así que decidí enrollar el mío.
Tengo algunos núcleos de ferrita sin destapar que necesito cortar para crear la brecha que necesito. Me siento bastante cómodo calculando qué tan grande tiene que ser, sin embargo, un pequeño detalle me llamó la atención: me pregunto si la introducción del barniz afectará el comportamiento del espacio de aire (asumiendo que el barniz puede entrar en el espacio si lo sumerjo todo). No he visto ninguna mención de esto en ninguna parte, me pregunto si es porque no importa o porque estoy buscando en los lugares equivocados. No soy un experto en magnetismo, por lo que no quiero confiar en mi vaga intuición, sin embargo, tengo la siguiente ecuación para el flujo \ $ \ phi \ $ en un núcleo de transformador con huecos:
$$ \ phi = \ frac {ANi} {l_c / \ mu_c + l_g / \ mu_g} $$
Aquí \ $ N \ $ es el número de turnos, \ $ i \ $ es la corriente a través de cada turno, \ $ l_c \ $ y \ $ l_g \ $ son las longitudes de ruta efectivas en el material central y la brecha respectivamente , \ $ \ mu_c \ $ y \ $ \ mu_g \ $ son las permeabilidades del material y la brecha del núcleo respectivamente (este último es prácticamente \ $ \ mu_0 \ $ si es aéreo), y el área transversal efectiva \ $ A \ $ se asume constante tanto para el material del núcleo como para el espacio (sin tener en cuenta los bordes). Por supuesto, todo esto supone que el núcleo no está saturado.
Me di cuenta de que puedo reorganizar la ecuación para ver el efecto de la brecha más directamente:
$$ \ phi = \ frac {ANi \ mu_c / l_c} {1 + l_g / l_c \ cdot \ mu_c / \ mu_g} $$
La relación entre la longitud de la brecha y la longitud efectiva en el núcleo \ $ l_g / l_c \ $ está en algún lugar en el orden de \ $ 10 ^ {- 2} \ $, y (asumiendo que la permeabilidad de la brecha está en el orden de \ $ \ mu_0 \ $) la relación \ $ \ mu_c / \ mu_g \ $ estará en algún lugar del orden de \ $ 10 ^ {3} \ $. Por lo tanto, el término combinado \ $ l_g / l_c \ cdot \ mu_c / \ mu_g > > 1 \ $, por lo tanto, solo para los fines de una simplificación en bruto, la ecuación se puede aproximar como:
$$ \ phi \ approx \ frac {ANi \ mu_g} {l_g} $$
Esto muestra que para el rango aproximado dado de tamaños de brecha y propiedades magnéticas, el circuito magnético se comporta (casi) como si consistiera solo en la brecha de aire, pero más relevante para el tema actual, que el flujo está cerca de ser proporcional a \ $ \ mu_g \ $. Supongo que esto tiene sentido, ya que en este escenario el núcleo actúa básicamente como un cortocircuito magnético, pero la pregunta que se plantea es que si la brecha se calcula asumiendo que contiene aire con una permeabilidad muy cercana a \ $ \ mu_0 \ $, ¿Qué pasa cuando sumerjo el transformador en barniz aislante? Si el barniz entra en la brecha, ¿cambia la permeabilidad efectiva en la brecha? La permeabilidad magnética no parece ser una propiedad comúnmente incluida en las hojas de especificaciones de barniz aislante, y no sé lo suficiente sobre el magnetismo como para suponer cómodamente que la permeabilidad del barniz estaría cerca de \ $ \ mu_0 \ $. ¿Es esta una suposición válida, o hay algo que falta aquí? Si es válido, ¿hay tal vez algo gracioso que ocurra en frecuencias más altas que afecten estas propiedades efectivas del material?
¡Muchas gracias!