Справочник. корпуса и маркировка компонентов (smd)

Как рассчитать дроссель на ферритовом кольце

Дроссель на ферритовом кольце

Индукторы обычно указываются с двумя номиналами тока: непрерывный (Irms) и пиковый (Isat). Irms обычно указывается как постоянный ток, вызывающий повышение температуры индуктора на 40 °C. Isat – это пиковый ток, который вызывает определенный спад индуктивности – определяется как процентное уменьшение от значения разомкнутой цепи и может варьироваться от 5 % до 50 %. Эти номиналы тока являются руководством к характеристикам индуктора. Фактический максимальный рабочий ток будет зависеть от применения. Учитывая это, необходимо проверить ряд факторов, чтобы обеспечить правильный выбор индуктора.

Во-первых, важно посмотреть, как индуктивность «падает» с увеличением тока. Для таких материалов, как железный порошок, порошок пермаллоя молибдена (MPP), сендуст и аморфный порошок, которые используют распределенный воздушный зазор, спад индуктивности начинается при очень низких уровнях тока и продолжается почти линейным образом при увеличении тока

Если используется ферритовый материал, любое постепенное изменение индуктивности затопляется большим зазором, который необходимо ввести для накопления энергии. В результате индуктивность резко падает в точке насыщения всего ядра. До достижения этой точки индуктивность остается практически постоянной.

Пускорегулируещие устройство для ламп

Для материалов с ферритовым сердечником пиковый ток обычно указывается для снижения индуктивности от 10 % до 30 % от значения разомкнутой цепи. Работа при более высоких уровнях тока не рекомендуется, так как индуктивность быстро упадет до низкого уровня. Однако для порошкообразных материалов максимальный ток может быть задан при любом спаде до 50 % при работе за пределами возможной, если индуктор не перегрелся.

Маркировка малогабаритных устройств

Устройства для электронных плат имеют размеры не более 2-3 см. Нанести читаемую маркировку в цифровом или буквенном обозначении практически невозможно. Для этого применяют цветовую маркировку электронных дросселей. Дроссели на схемах изображают в виде спирали с параллельной чертой.

На цилиндрический корпус радиодетали наносят несколько цветных колец. Первые две полосы (слева направо) означают величину индуктивности, измеряемую в мГенри. Третья полоса указывает множитель, на который нужно умножить число индуктивности. Четвёртое кольцо выражает допустимое отклонение в % от номинала. Если его не окажется на корпусе детали, то принято считать допуск в пределах 20%.

Таблица цветовой маркировки

Например, цвета колец расположились в следующем порядке: коричневый, жёлтый, оранжевый и серебристый. Это означает величину индуктивности 14 mH, где допуск отклонения составляет 10%.

Технический прогресс не стоит на месте. С каждым годом появляются новые аналоги устаревших моделей. Разработка новых технологий во всех сферах деятельности человека требует совершенствования радиодеталей, в том числе дросселей.

Физические процессы в сердечнике дросселя

Как уже говорилось, сглаживающий дроссель представляет собой катушку с ферромагнитным сердечником, который значительно увеличивает магнитное поля, поэтому все характеристики дросселя определяются свойствами сердечника. В тоже время свойства сердечника зависят от тока I_L, протекающего через дроссель. Данный ток можно представить в виде суммы постоянной составляющую I и переменной составляющей I_~.

Ток, протекающий через дроссель фильтра.

В связи с этим можно выделить два параметра пульсирующего тока: амплитудное значение тока I_max и действующее значение тока I, которые определяются следующими выражениями

где I и I_~ – соответственно амплитуда постоянной и переменной составляющей импульсного тока, протекающего через сглаживающий дроссель,

k_ф – коэффициент формы тока переменной составляющей.

Рассмотрим влияние пульсирующего тока на параметры сердечника. На рисунке ниже приведены кривые намагничивания сердечника для двух режимов: при отсутствии подмагничивания (I = 0) и с подмагничиванием постоянным током (I > 0).

На рисунке изображены кривые изменения индукции магнитного поля в сердечнике при его намагничивании синусоидальным током при двух режимах работы: без подмагничивания (кривая 1) и с подмагничиванием постоянным током I (кривая 2). Как известно, при периодическом намагничивании сердечника магнитная индукция В изменяется не по основной кривой намагничивания, а по замкнутым кривым, называемым петлями перемагничивания (выделены красным цветом). В первом случае, когда отсутствует подмагничивание, петля симметрична относительно основной кривой намагничивания (петля 1). В случае наличия тока подмагничивания I, перемагничивание сердечника идёт по так называемым частным петлям перемагничивания (петля 2). Частные петли перемагничивания характеризуются увеличенной площадью, что означает увеличение потерь в сердечнике (площадь ограниченная петлёй равна мощности потерь в сердечнике).

Кроме увеличения потерь при насыщении сердечника, происходит уменьшение магнитной проницаемости материала сердечника. Так как индуктивность дросселя L имеет прямую зависимость от магнитной проницаемости, то следовательно происходит снижение индуктивности.

Эквивалентная проницаемость вещества μ_е определяется из отношения между создаваемой магнитным полем индукцией В и напряженностью Н данного магнитного поля

где ω – количество витков провода в обмотке,

I – ток через дроссель.

Индуктивность дросселя может быть определена по следующему выражению

где ω – количество витков провода в обмотке,

μ – магнитная постоянная, μ = 4π*10-7 Гн/м,

μ_е – эквивалентная (относительная) магнитная проницаемость сердечника,

S_е – эквивалентная площадь поперечного сечения сердечника,

l_е – эквивалентная длина магнитной линии сердечника.

l_M – длина магнитной линии в сердечнике.

Область применения

Катушки индуктивности используют, как:

• токоограничители;
• катушки насыщения;
• фильтры сглаживания;
• магнитные усилители (МУ);
• резонансные контуры;
• электронный дроссель в радио,- и компьютерных схемах.

Токоограничители

Для чего нужны дроссели в качестве токоограничителей, можно узнать из следующего списка:

1. Катушки без сердечников имеют маленькое сопротивление, поэтому они эффективно ограничивают величину тока короткого замыкания. Даже малейшее уменьшение мощности дуги короткого замыкания имеет большое значение.
2. Во время пуска мощных электродвигателей включаются в работу катушки индуктивности. После набора максимальных оборотов аппаратом катушка отключается пусковым устройством.
3. В лампах дневного света электрические дроссели препятствуют резкому включению тока максимальной величины. В результате происходит постепенный разогрев ртути и переход её в парообразное состояние. У ламп ДРЛ 250 дроссели находятся внутри колбы. Дроссели ламп ДНАТ находятся внутри кожуха отдельно от колбы.

Обратите внимание! Аббревиатура ДРЛ означает Дуговая Ртутная Лампа. ДНАТ – Дуговая Натриевая Трубка

Катушки насыщения

После насыщения магнитного поля величина сопротивления катушки перестаёт расти. Ранее катушки насыщения составляли основу стабилизаторов напряжения. Сегодня их заменили электронные системы.

Фильтры сглаживания

Что это такое в электронике дроссель? Это фильтры сглаживания, которые выпрямляют линию пульсации переменного напряжения. В результате обеспечивается стабильность работы электронной аппаратуры. Такой фильтр выглядит в виде бочонка на USB-кабеле. Внутри него находится одновитковая катушка. В электронных платах используют дроссели марки r68.

Магнитные усилители (МУ)

Они были включены в систему управления электромоторов. Магнитная индукция в сердечнике насыщалась намагничиванием стали сердечника. В пускателе использовалось сразу несколько обмоток. Сегодня вместо магнитных пускателей применяют тиристорные системы.

Схема магнитного пускателя

Резонансные контуры

Резонансную схему применяют в тюнерах. Индуктивная катушка параллельно с конденсатором объединена в единую систему, что составляет резонансный контур. Схема обеспечивает малое сопротивление с фиксированной частотой.

Электронный дроссель в радио,- и компьютерных схемах

Катушки индуктивности типа r68 применяют в монтажных платах с целью выделения токов определённой частоты. Также они исполняют роль защиты, как от внешних, так и внутренних помех частей схемы.

Катушки, дроссели, трансформаторы

рис. 4.1

Число полуокружностей в условном графическом обозначении катушек и дросселей может быть любым. Чаще количество полуокружностей выбирают равным четырем или же в зависимости от удобства их сопряжения на принципиальных схемах с символами других элементов (конденсаторов, резисторов и т. п.). В зависимости от конфигурации принципиальной схемы выводы обмотки направляют либо в одну сторону (рис. 4.1, L3), либо в разные (L1, L2, L4). Если необходимо показать отвод, то линию электрической связи присоединяют в месте сочленения полуокружностей или в середине одной из них (L4), причём точка не ставится.

Буквенно-цифровое позиционное обозначение катушек и дросселей состоит из буквы L и порядкового номера по схеме. Рядом (сверху или справа) можно указывать индуктивность, обычно в миллигенри или микрогенри.

Если катушка или дроссель имеет магнитопровод, условное графическое обозначение дополняют его символом — отрезком сплошной или прерывистой линии, располагаемым с «наружной» стороны полуокружностей (рис. 4.2). При этом магнитопроводы из карбонильного железа, альсифера или других магнитодиэлектриков изображают штриховой линией (L1), из феррита или ферромагнитного сплава (электротехническая сталь, пермаллой) — сплошной линией (L2). Магнитопроводы из немагнитных материалов (меди, алюминия и др.) обозначают так же, как и ферромагнитные, но рядом с УГО указывают химический символ металла.

Возможность подстройки индуктивности изменением положения магнитопровода показывают на схемах знаком подстроенного регулирования, пересекающим условное графическое обозначение катушки под углом 45° (рис. 4.2, L5, L6)

Если необходимо обратить внимание на наличие зазора в ферромагнитном магнитопроводе катушки или дросселя (обычно зазор делают для увеличения магнитного сопротивления, чтобы предотвратить насыщение магнитопровода), символ последнего разрывают посередине (см. рис

4.2, дроссель L4).

рис. 4.3

Объединение таких катушек в блок показывают штриховой линией механической связи, соединяющей знаки регулирования (см. рис. 4.4, L3.1, L3.2).

Символы катушек используют и в построении условных графических обозначений различных трансформаторов. Простейший трансформатор содержит две индуктивно связанные катушки (обмотки). Эту конструктивную особенность, как и в случае с вариометром, показывают, располагая символы обмоток рядом, параллельно (рис. 4.4) и на схемах им присваивают буквенное обозначение катушек — L. Необходимое для обеспечения работоспособности некоторых устройств фазирование обмоток (т. е. порядок подключения выводов) показывают точками, обозначающими их начало (см. рис. 4.4, L1-L2, L7-L8).

Радиочастотные трансформаторы могут быть как с магнитопроводами, так и без них. Если магнитопровод общий для всех обмоток, его изображают между их символами (см. рис. 4.4, L5-L6, L7-L8), а если каждая из них имеет свой магнитопровод — над ними (L9-L10, L11-L12). Возможность подстройки индуктивности изменением положения сердечника показывают знаком подстроенного регулирования, пересекая им либо только УГО магнитопровода (L9-L10, L11-L12), либо и его, и одновременно символов обмоток (L7-Z8). Если же необходимо показать регулируемую индуктивную связь между обмотками, их символы пересекают знаком регулирования (L3-L4, L11-L12).Трансформаторы, работающие в широкой полосе частот, обозначают буквой T, а их обмотки римскими цифрами (рис. 4.5). Иногда вместо последних для обозначения обмоток используют условную нумерацию их выводов. Число полуокружностей в символах обмоток трансформаторов может быть любым.

Для уменьшения помех, проникающих из сети, между первичной и вторичными обмотками трансформаторов питания иногда помещают электростатический экран. Он представляет собой незамкнутый виток медной или алюминиевой фольги или один слой тонкого провода, соединяемый с общим проводом устройства. На схемах такой экран изображают штриховой линией (см. рис. 4.5, T1), а соединение с общим проводом — поперечной черточкой на конце вывода экрана. Условное графическое обозначение трансформаторов допускается показывать повернутым на 90°.Разновидность трансформаторов — автотрансформаторы изображают на схемах, как и катушки с отводами. Возможность плавного регулирования снимаемого с них напряжения показывают знаком регулирования (см. рис. 4.5, T2).

Расчет катушек на печатной плате

Плоские печатные катушки чаще всего применяют в диапазонах метровых и дециметровых волн для уменьшения габаритов устройства. Обычно их выполняют с круглой, квадратной формой витков или в форме меандра, хотя можно и в виде многоугольника. В последнее время с появлением технологии многослойных печатных плат, появились и многослойные катушки на печатной плате. Применение сердечника из магнитного материала малоэффективно, — так как такой сердечник удален от витков катушки и может менять ее индуктивность на 3 — 5 %, что в большинстве случаев недостаточно. Поэтому печатные катушки индуктивности применяются в большинстве случаев тогда, когда не требуется подстройка и величина индуктивности не превышает единиц микрогенри.

Добротность плоских печатных катушек обычно ниже добротности катушек, имеющих обмотку из провода и меньше, чем у цилиндрических катушек с металлизированными дорожками. У катушек на фольгированном стеклотекстолите добротность начинает заметно снижаться уже с частоты 100 Мгц. Собственная емкость печатных катушек индуктивности зависит от ширины спиральных витков, расстояния между ними и материала платы и может достигать 3 — 5 пф, что довольно значительно на таких частотах. Все вышесказанное говорит не в пользу плоских катушек, однако компактность конструкции наряду с применением SMD-компонентов часто играет решающую роль. В тоже время печатные катушки имеют лучшие показатели добротности и меньшую паразитную емкость по сравнению с SMD-катушками.

На нашем сайте можно воспользоваться онлайн калькулятором для расчета катушек на печатной плате

В программе Coil32, начиная с версии 9.6, плоские печатные катушки с круглой и квадратной формой витков формой витков рассчитываются по общей эмпирической формуле:

,где

• L— индуктивность (мкГн)
• D — наружный диаметр спирали (мм)
• d — внутренний диаметр спирали (мм)
• N — число витков
• D_avg — средний диаметр катушки (мм)
• φ — коэффициент заполнения

Коэффициенты c₁ — c₄ сведены в таблицу:

Катушка	C1	C2	C3	C4
Квадратная	1.27	2.07	0.18	0.13
Круглая	1.00	2.46	0.00	0.20

Шаг намотки на рисунке обозначен как «s«. При неизменном «s«, если увеличивать ширину витка — увеличивается добротность катушки и ее собственная емкость. Обычно для минимизации размеров катушки ширину печатного проводника делают близкой к расстоянию между проводниками, поэтому в формуле влияние «s» на величину индуктивности не учитывается. Оптимальное значение d/D = 0.4 для круглой катушки и его программа выбирает автоматически. Для квадратной катушки оптимальное значение d/D = 0.362 и его программа также выбирает автоматически.

Погрешность расчета индуктивности по этой формуле не превышает 8% при s не более 3w, т.е. если промежуток между полосками не более двойной ширины полоски.

Индуктивный элемент в виде прямого печатного проводника рассчитывается по следующей эмпирической формуле:

, где:

• L — индуктивность (мкГн)
• l — длина проводника (мм)
• b — ширина проводника (мм)

Такие индуктивные элементы часто применяют в фильтрах ДМВ диапазона. Поскольку собственная емкость такого индуктивного элемента довольно велика, необходимо иметь в виду, что более корректно представлять его в виде отрезка длинной линии с распределенными параметрами. Однако для приблизительных расчетов принятое здесь упрощение модели вполне приемлемо.

Ссылки:

1. — Sunderarajan S. Mohan, Maria del Mar Hershenson, Stephen P. Boyd, and Thomas H. Lee, 1999
2. Lumped Elements for RF and Microwave Circuits — Inder Bahl, 2003 ARTECH HOUSE INC.

Как работает дроссель

Дроссель

Во всех переключающих регуляторах индуктор используется в качестве устройства накопления энергии. Когда полупроводниковый переключатель включен, ток в индукторе увеличивается и энергия накапливается. Когда выключатель выключается, эта энергия высвобождается в нагрузку. Количество накопленной энергии определяется как Энергия = ½L·I 2 (Дж)

Величина, на которую ток в катушке индуктивности изменяется во время цикла переключения, называется пульсирующим током и определяется следующим уравнением:

Где V _l – напряжение на катушке индуктивности, di – ток пульсации, а DT – длительность, в течение которой подается напряжение. Отсюда видно, что значение пульсационного тока зависит от значения индуктивности.

Для понижающего преобразователя выбор правильного значения индуктивности важен для получения приемлемых размеров индуктивности выходного конденсатора и достаточно низкой пульсации выходного напряжения.

Ток индуктора состоит из компонентов переменного и постоянного тока. Поскольку компонент переменного тока является высокочастотным, он будет проходить через выходной конденсатор, который обеспечивает низкий ВЧ-импеданс. Это создаст пульсации напряжения из-за эквивалентного последовательного сопротивления конденсатора (ESR), которое появляется на выходе понижающего преобразователя. Это пульсирующее напряжение должно быть достаточно низким, чтобы не влиять на работу цепи, которую поставляет регулятор.

Дроссель в собранной схеме

Выбор правильного пульсирующего тока также оказывает влияние на размер индуктора и выходного конденсатора. Этот конденсатор должен иметь достаточно высокий номинальный ток пульсации, иначе он перегреется и высохнет. Чтобы получить хороший компромисс между размерами индуктора и конденсатора, вы должны выбрать значение пульсационного тока от 10 % до 30 % от максимального тока нагрузки. Это также подразумевает, что ток в катушке индуктивности будет непрерывным для выходных токов, превышающих 5–15 % от полной нагрузки.

Вы можете использовать индукторы понижающего преобразователя в непрерывном или прерывистом режиме. Это означает, что ток индуктора может течь непрерывно или падать до нуля во время цикла переключения (прерывистый). Однако работа в прерывистом режиме не рекомендуется, так как это делает конструкцию преобразователя более сложной. Выбор пульсирующего тока индуктивности менее чем в два раза ниже минимальной нагрузки обеспечивает работу в непрерывном режиме.

При подборе индуктора для понижающего преобразователя, как и для всех переключающих регуляторов, вам необходимо определить или рассчитать следующие параметры:

• максимальное входное напряжение;
• выходное напряжение;
• частоту переключения;
• максимальный ток пульсации;
• рабочий цикл.

Например, для понижающего преобразователя выберем частоту переключения 200 кГц, диапазон входного напряжения 3,3 В ± 0,3 В и выход 1,8 В при 1,5 А с минимальной нагрузкой 300 мА.

Дроссель в блоке питания

Для входного напряжения 3,6 В рабочий цикл будет:

Где V _o – выходное напряжение, а V _i – входное напряжение.

Напряжение на индуктивности:

При выборе пульсирующего тока 600 мА необходимая индуктивность: L = V _l. Dt / di = (1,8 × 0,5 / 200 × 103 ) / 0,6

Чтобы разрешить некоторый запас, вы должны выбрать значение 10 мкГн. Это дает номинальный пиковый ток пульсации 450 мА. В готовом проекте это можно рассматривать как выходное пульсирующее напряжение 0,45 × ESR выходного конденсатора.

Маркировка конденсаторов

Обычно на конденсаторах наносится цифровая маркировка, обозначающий номинал.
Рядом с этим цифровым кодом маркируется наибольшее рабочее напряжение, а иногда класс (точность), температурный коэффициент и другие значения. Но на самых миниатюрных конденсаторах (например, для поверхностного монтажа) нет таких полных обозначений, и вы не должны удалять полоски до тех пор, пока они будут вам необходимы.
В зависимости от производителя имеются различия в обозначении, касается материала диэлектрика и др. Обозначение конденсаторов на схеме 4n7/40V означает, что емкость конденсатора 4,700pF, его максимальное рабочее напряжение 40В. Имеется и другое обозначение 4n7.
Конденсаторы идентифицируются и по нанесенным цветным полосам, обозначение подобное резисторам по 4-полосный системе. Первые два цвета (A и B) обозначают первые две цифры, третий цвет (C) — множитель, четвертый цвет (D) допуск, и пятый цвет (E) рабочее напряжение.
На корпусе дисковых керамических конденсаторов (рис. 2.2b) и трубчатых конденсаторов (рис. 2.2) рабочее напряжение не указывается, так как они используются в цепях с низким напряжением постоянного тока. Если трубчатый конденсатор имеет пять цветных полос, первый цвет представляет температурный коэффициент, в то время как другие четыре обозначают емкость.

COLOR DIGIT MULTIPLIER TOLERANCE VOLTAGE  Черный  x 1 pF ±20%    Коричневый 1  x 10 pF ±1%    Красный 2  x 100 pF ±2% 250V  Оранжевый 3  x 1 nF ±2.5%    Желтый 4  x 10 nF   400V  Зеленый 5  x 100 nF ±5%    Синий 6  x 1 µF      Фиолетовый 7  x 10 µF      Серый 8  x 100 µF      Белый 9  x 1000 µF ±10%

Цветная маркировка танталовых электролитических конденсаторов

Первые два цвета определяют две первые цифры и имеют такое же назначение как и при определении резисторов. Третий цвет множитель в мкф, четвертый максимальное рабочее напряжение.

COLOR DIGIT MULTIPLIER VOLTAGE  Черный  x 1 µF 10V  Коричневый 1  x 10 µF    Красный 2  x 100 µF    Оранжевый 3      Желтый 4   6.3V  Зеленый 5   16V  Синий 6   20V  Фиолетовый 7      Серый 8  x .01 µF 25V  Белый 9  x .1 µF 3V  Розовый     35V

Как быть с цифровой маркировкой SMD резисторов? Сопротивление резистора обозначается в Омах и равно первым цифрам, последние указывают количество нулей после них. К примеру, обозначение 472 =4700 Ом или 4,7 кОм.
Таблица маркировки резисторов, калькулятор цветовой маркировки резисторов, обозначение резистора, конденсатора. Программа расчета.

Размеры резисторов в зависимости от мощности

В зависимости от рассеивания мощности резисторов зависят и размеры корпуса (самого элемента) резистора. Корпус зависит от материала из которого изготовлен резистор и типа резистора.

Сглаживающий дроссель

Сглаживающий дроссель предназначен для сглаживания тока нагрузки.
 

Внешние характеристики выпрямителя на номинальный ток 315 А.

Сглаживающий дроссель выполняется с воздушным зазором. Хорошие сварочные качества выпрямителя достигаются увеличением индуктивности дросселя, расчетная мощность которого должна быть близка к мощности трансформатора. Особенности расчета однофазных выпрямителей подробно исследованы в работе.
 

Сглаживающие дроссели ( СД) — компоненты преобразователей, предназначенные для уменьшения переменной составляющей напряжения или тока на входе или выходе преобразователя. Особенностью СД является присутствие в токе, проходящем через обмотку, как переменной, так и постоянной составляющей одновременно. После выбора материала сердечника требуется по исходным данным определить типоразмер сердечника из стандартного ряда, а затем необходимо выполнить конструктивный расчет дросселя.
 

Сглаживающие дроссели предназначены для ослабления пульсации выпрямленного напряжения. Как и любой трансформатор или дроссель переменного тока, сглаживающий дроссель состоит из магнитопровода и обмотки, но, в отличие от других устройств, магнитопровод сглаживающего дросселя имеет немагнитный промежуток.
 

Тепловая схема. РИС — 3 12.

Сглаживающие дроссели имеют, как правило, одну обмотку, и поэтому можно считать, что потери в ней распределены равномерно по всему объему катушки.
 

Сглаживающие дроссели используются для уменьшения пульсаций в цепях выпрямленного напряжения выпрямителей. Сглаживающий дроссель, как дроссель переменного тока, состоит из замкнутого магнитопрово-да и одной обмотки. Обмотка дросселя включается последовательно с нагрузкой и обтекается выпрямленным током.
 

Сглаживающие дроссели электрических фильтров, так же как и трансформаторы малой мощности, широко используются в выпрямительных устройствах радиотехнических установок. Поэтому вопрос об определении оптимальных соотношений размеров магнитопроводов сглаживающих дросселей и выборе их наивыгоднейшей конфигурации приобретает значительную актуальность.
 

Расчет сглаживающего дросселя заключается в выборе типоразмера сердечника и определении обмоточных данных катушки дросселя по заданной его индуктивности и величине тока подмагничивания.
 

Индуктивность сглаживающего дросселя дана. Индуктивность уравнительного реактора в рассматриваемой системе можно не учитывать, так как реакторы выбраны таким образом, что при токах / d l 5 / yp они насыщаются.
 

Нарастание тока короткого замыкания.| Зависимость индуктивности дросселя инвертора от тока нагрузки.

Индуктивность сглаживающего дросселя должна быть резко нелинейной. На рис. 4.126 приведена зависимость индуктивности дросселя инвертора ВДЧИ-252 от тока. Дроссель выполнен на ферритах 3000 НМС без воздушного зазора.
 

Конструкции сглаживающих дросселей в маломощных выпрямительных устройствах подобны конструкциям трансформаторов. Они так же, как и трансформаторы, могут быть выполнены на стержневых и броневых магнитопроводах.
 

Расчет сглаживающего дросселя на заданное превышение температуры заключается в выборе типоразмера сердечника и определении обмоточных данных катушки дросселя по заданной его индуктивности и величине тока подмагничивания таким образом, чтобы превышение температуры обмотки не превосходило заданного.
 

Список источников

• elektroznatok.ru
• www.ngpedia.ru
• vmiredorog.ru
• svetvtebe.ru
• electricremont.ru
• recn.ru
• jelektro.ru
• RadioStorage.net

Устройство дросселя

Устроен дроссель очень просто — это катушка из электрического провода, намотанная на сердечнике из ферромагнитного материала. Приставка ферро, говорит о присутствии железа в его составе (феррум — латинское название железа), в том или ином количестве.

Принцип работы дросселя основан на свойстве, присущем не только катушкам но и вообще, любым проводникам — индуктивности.

Это явление легче всего понять, поставив несложный опыт.

Для этого требуется собрать простейшую электрическую цепь, состоящую из низковольтного источника постоянного тока (батарейки), маленькой лампочки накаливания, на соответствующее напряжение и достаточно мощного дросселя (можно взять дроссель от лампы ДРЛ-400 ватт).

Без дросселя схема будет работать как обычно — цепь замыкается, лампа загорается. Но если добавить дроссель, подключив его последовательно нагрузке(лампочке), картина несколько изменится.

Присмотревшись, можно заметить, что, во-первых, лампа загорается не сразу, а с некоторой задержкой, во-вторых — при размыкании цепи возникает хорошо заметная искра, прежде не наблюдавшаяся. Так происходит, потому что в момент включения ток в цепи возрастает не сразу — этому препятствует дроссель, некоторое время поглощая электроэнергию и запасая ее в виде электромагнитного поля. Эту способность и называют — индуктивностью.

Чем больше величина индуктивности, тем большее количество энергии может запасти дроссель. Еденица величины индуктивности — 1 Генри В момент разрыва цепи запасеная энергия освобождается, причем напряжение при этом может превысить Э.Д.С. используемого источника в десятки раз, а ток направлен в противоположную сторону. Отсюда заметное искрение в месте разрыва. Это явление называется — Э.Д.С. самоиндукции.

Если установить источник переменного тока вместо постоянного, использовав например, понижающий трансформатор, можно обнаружить что та же лампочка, подключенная через дроссель — не горит вовсе. Дроссель оказывает переменному току гораздо большое сопротивление, нежели постояному. Это происходит из за того, что ток в полупериоде, отстает от напряжения.

Получается, что действующее напряжение на нагрузке падает во много раз(и ток соответственно), но энергия при этом не теряется — возвращается за счет самоиндукции обратно в цепь. Сопротивление оказываемое индуктивностью переменному току называется — реактивным. Его значение зависит от величины индуктивности и частоты переменного тока. Величина индуктивности в свою очередь, находится в зависимости от количества витков катушки и свойства материала сердечника, называемого — магнитной проницаемостью, а так же его формы.

Магнитная проницаемость — число, показывающее во сколько раз индуктивность катушки больше с сердечником из данного материала, нежели без него(в идеале — в вакууме.)Т. е — магнитная проницаемость вакуума принята за еденицу.

В радиочастотных катушках малой индуктивности, для точной подстройки применяются сердечники стержеобразной формы. Материалами для них могут являться ферриты с относительно небольшой магнитной проницаемостью, иногда немагнитные материалы с проницаемостью меньше 1.В электромагнитах реле — сердечники подковоообразной и цилиндрической формы из специальных сталей.

Для намотки дросселей и трансформаторов используют замкнутые сердечники — магнитопроводы Ш — образной и тороидальной формы. Материалом на частотах до 1000 гц служит специальная сталь, выше 1000 гц — различные ферросплавы. Магнитопроводы набираются из отдельных пластин, покрытых лаком.

У катушки, намотанной на сердечник, кроме реактивного(Xl) имеется и активное сопротивление(R). Таким образом, полное сопротивление катушки индуктивности равно сумме активной и реактивной составляющих.