Cálculo del núcleo toroidal

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Hace unos días recibí una muestra de núcleo toroidal de mi amigo. No conozco ningún detalle técnico del núcleo. Solo sé OD-10cm, ID-6cm, altura-5cm y mojado aproximadamente 1.845 kg (MGO grado CRGO). Quiero hacer un transformador toroidal utilizando este núcleo pero cómo calcular el área del núcleo y la capacidad máxima de VA del núcleo. Tomo algunas fotos y las adjunto.

    
pregunta Sandeep

3 respuestas

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La saturación del núcleo es un factor limitante importante que puede dictar más giros en el primario. Más giros = mucho más inductancia primaria (L es proporcional a los giros al cuadrado) y esto significa una corriente de magnetización más baja para un voltaje sinusoidal dado en el primario.

Una corriente de mag inferior significa una saturación más baja (tenga en cuenta que la saturación NO se debe a que VA pasa a través del transformador).

Por lo tanto, un núcleo más pequeño necesita más vueltas para evitar la saturación en un voltaje primario dado y, por supuesto, más vueltas significa más pérdidas de cobre. Esta es la razón por la que los núcleos más grandes son mejores para las clasificaciones de VA: no solo puede usar menos giros (para obtener la misma inductancia primaria) sino que el campo H es más pequeño. H es amperios-vueltas por metro donde la parte "por metro" es la longitud promedio nominal alrededor del toroide (o núcleo).

Sí, para un núcleo más grande, cada turno es un poco más largo (más pérdidas de resistencia) pero el efecto neto es una disminución en la pérdida de cobre y esto significa que más VA puede pasar a través del núcleo.

Pero el problema aquí es que no sabe nada sobre el material del núcleo, por lo tanto, no puede predecir en qué punto de la saturación de la curva BH podría convertirse en un problema. Esto significa que no puede predecir con seguridad la corriente de magnetización y realmente no sabe cuánta inductancia produce el núcleo por turno (porque se desconoce la permeabilidad del núcleo).

Todo esto me lleva a decir que si estuviera en tu posición, lo tiraría a la basura y compraría algo que estaba definido en las hojas de datos.

    
respondido por el Andy aka
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Vt = NAB y Urms = 4.44fNAB para formas de onda sinusodial. A es el área de la sección transversal del núcleo (debe ser (0.1-0.06) * 0.05 = 0.002 m ^ 2). B es 1 o justo debajo de él. Verifique las especificaciones del material principal.

La clasificación VA depende de la cantidad de cable que se pueda comprimir. Cable delgado = más vueltas, más voltaje pero menos corriente antes de sobrecalentarlo y viceversa. Si tiene un requisito de aislamiento, eso también le robará área, por lo que tendrá menos VA que el máximo teórico

    
respondido por el winny
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¿Está pensado para un circuito de alimentación o para una pequeña propagación de señales? Además, ¿qué rango de frecuencia verá esto? Para un circuito de potencia, de hecho, una hoja de especificaciones con parámetros definidos definitivamente me haría sentir mejor. Si esto es para propagación de señal pequeña como acoplamiento entre etapas, la seguridad puede ser un problema mucho menor.

Si tiene paciencia y se siente aventurero y si tiene un osciloscopio y un par de amperímetros, puede optimizar esto para la frecuencia y la amplitud de voltaje en la que planea ejecutar esto (es decir, enrolle el primario con más progresivamente). giros de tal manera que reduzca la pérdida de cobre, mientras monitorea la fidelidad de la forma de onda en el secundario, asegurándose de alcanzar un punto en el que se transfiere el voltaje máximo antes de que la respuesta de alta frecuencia comience a sufrir como resultado del aumento de la inductancia con el aumento gira y luego vuelve a girar hasta que alcances ese punto feliz. Para núcleos pequeños como este, las aplicaciones son casi seguramente para frecuencias mucho más altas que 60 hz. Cuanto menor sea la frecuencia con la que se está propagando, más masa necesitará en su núcleo para un número determinado de giros de amperios, de lo contrario, tendrá una inductancia insuficiente para retener toda la corriente creada por la resistencia de CC del cable de cobre. Además, si este es un núcleo de ferite, generalmente es ideal para ejecutar altas frecuencias con la intención de reducir las corrientes de Foucault. No puedo recordar la última vez que vi un núcleo torroid pequeño usado para la fuente de alimentación, que no estaba siendo usado como una "fuente de alimentación de conmutación", o de lo contrario, cuando la frecuencia de operación estaba al menos en decenas de kilohercios o tal vez mucho más alto.

    
respondido por el Jim

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