а) при к я; I

для сердечника круглого сечения:

-0,818

для сердечника прямоугольного сечения:

a + bj

+ 0,29

б) при к » 1

для стержня круглого сечения:

0,75-+ 0,3 d

/ = Ро d

для стержня прямоугольного сечения:

0,66-=+ 0,3 yjab

в) при к » 1 и - > 20 d

для стержней круглого и квадратного сечений:

L = 0,75pow/.

Отметим, что за подробностями можно обратиться, например, к [1], [68], [69], [70].

Очень важным обстоятельством является прогнозирование состояния сердечника. Если сердечник будет работать с заходом в область насыщения, это обстоятельство может привести к значительному снижению КПД стабилизатора или даже к выгоранию силового транзистора из-за резкого увеличения тока накачки. Поэтому необходимо спроектировать индуктивный элемент так, чтобы магнитная индукция в сердечнике не превышала определенного значения. Типичная

величина индукции насыщения для ферритов, как мы знаем, составляет 0,2...0,3 Тл. На эту цифру и следует ориентироваться, разрабатывая индуктивный элемент.

Из-за большого размагничивающего эффекта, благодаря большому воздушному промежутку на пути магнитных силовых линий, эквивалентная проницаемость сердечника р может оказаться на порядок ниже начальной проницаемости замкнутого сердечника р, изготовленного из того же материала. Однако соответственно снижается и величина остаточной индукции, что необходимо, поскольку через дроссель протекает ток в одном направлении.

Приближенно эквивалентную проницаемость сердечника р можно оценить по следующей формуле:

для круглого сечения

-0,818

для прямоугольного сечения

Дс=0,78-

0,88

-0,818

Минимальный объем сердечника с учетом потерь в нем и перегрева до заданной температуры:

5-10Lz

где [FJ - в см ;

а - температурный коэффициент теплоотдачи (а =1,2- 10 Вт/см-°С);

AT - нагрев магнитопровода (типично А7= 40 °С). Значение магнитной индукции в сердечнике:

для круглого сечения

4 г,-max

В =-f-<0,25Тл,

nd W

для прямоугольного сечения

5 = 3,12-<0,25Тл . nabw

Методика расчета:

• по известному Z- и определяем минимальный объем магнитопровода и геометрические размеры сердечника;

• по известному L и геометрическим размерам сердечника вычисляем количество витков w;

• проверяем значение магнитной индукции в сердечнике;

• при необходимости (если значение индукции превышает допустимое значение) выбираем сердечник с большими габаритными размерами (диаметром и длиной), повторяем расчет wnB;

• толщину намоточного провода определяем из условия 4-5 А/мм.

В заключение этого раздела небольшой технологический совет для радиолюбителей. Желательно разместить обмотку в центральной части стержня в один слой, как показано на рис. 10.22. Если все-таки разместить ее в один слой не удается, можно изготовить две круглые обечайки и намотать провод в 2-3 слоя с тонкой прокладкой между слоями. После намотки индуктивный элемент желательно покрыть термостойким лаком и надежно укрепить выводы.

Обечайки

Рис. 10.22. Вариант самодельного индуктивного элемента