Изготовление дросселя для ЭПРА


Советник

Модератор
Модератор



2395 485
Рыбинск
5 час. назад
Изготовление дросселя для ЭПРА
Часть 1
Эта тема выросла отсюда:
ЭПРА Т8 под лампы Т5

Раз уж наобещал…

Оч.умелых ручек на форуме достаточно. Возможно, что кто-нибудь захочет переделать готовую или полностью сделать сам ЭПРА для люминесцентных ламп и столкнётся с проблемой – где взять ферритовый сердечник для дросселя. Их много везде, но такого, который указан в схеме, по известному закону, как правило и не найти. Но есть другой. Материал его неизвестен, измерителя индуктивности нет. Сколько витков мотать? Вот об этом и рассказ. Чтобы не напугать объемом текста, разбил его на части. На самом деле всё просто. Вернее я упростил очень сложную задачу до трёх простых формул .

Предварительный расчёт производится в любом случае с помощью программы Ballast Designer для выбранного типа лампы. Это нужно для определения немагнитного зазора, максимального тока и диаметра моточного провода, ну и, конечно, индуктивности, если балласт изготавливается по схеме Ballast Designer, если нет, то подставляем желаемую величину индуктивности.

Качаем и устанавливаем (бесплатно):
Download Ballast Design Assistant Software
Как пользоваться программой по-русски можно прочитать в книжке Ю.Н. Давиденко «Настольная книга домашнего электрика – люминесцентные лампы. Книга есть в сети.

Продолжение следует…

Изменено 12.3.11 автор e99
2011-03-13 добавлено 13/03/2011 00:49:23#1379176
Нравится Crossover

Советник

Модератор
Модератор



2395 485
Рыбинск
5 час. назад
Часть 2

Задача:
Изготовить дроссель для КЛЛ лампы PL-L 55W по такой спецификации Ballast Designer:

Тип сердечника: Е30/15/7
Материал сердечника: Philips 3C85
Индуктивность: 1mH (1000µH)
Немагнитный зазор: 2,1mm
Максимальный ток: 2,7Apk
Количество витков: 168
Диаметр провода: 0,3mm

Ферриты с каркасом и стяжками стоят дорого и продаются по специальному заказу только целыми упаковками. Источником ферритов могут быть сгоревшие или ненужные импульсные блоки питания компьютеров, телевизоров и других приборов. Подойдет любой силовой сердечник любой формы (кроме кольца), схожий по габаритам или больше расчётного (можно сравнить по параметру эффективного объема Ve). С материалом сердечника разберёмся позже…

Если разобрать блок питания ATX 250W (их полно сгоревших – даром отдадут) от компьютера, то можно обнаружить трансформатр с ферритовым сердечником размером 28х11 – то, что нужно. Хорошо, если это будет китайский – он залит обычным лаком. Для разборки нужно положить трансформатор на корпус разогретого паяльника, хорошенько прогреть до и плавно, без рывков, разъединить половинки. От температуры феррит не испортится.

После разборки нужно точно измерить размеры и найти подобный в каталогах производителей:
Epcos (www.epcos.com/web/generator/Web/Sections/ProductCatalog/Ferrites/Page,locale=en.html)
Cosmo Ferrites (www.cosmoferrites.com)
Ferroxcube (www.ferroxcube.com)
TDK Corporation (www.tdk.co.jp/tefe02/ferrite.htm)

В нашем случае сердечник похож на EE2811 от Cosmo Ferrites. На нём и остановимся.

Продолжение следует…
2011-03-13 добавлено 13/03/2011 00:51:47#1379178
Нравится AlexAlex, Crossover

Советник

Модератор
Модератор



2395 485
Рыбинск
5 час. назад
Часть 3
Определяем параметры сердечника.

В каталоге для EE2811 находим значения эффективной длины, эффективной площади сечения, индуктивности первого витка и магнитной проницаемости сердечника соответственно:

le = 50.7 mm
Se = 84.6 mm2
Al = 3.75 µH
µe = ?

Пояснения.
Материал сердечника неизвестен и параметр Al взят «от фонаря» для CF138. Возможна любая пара Al - µe, т.к. их отношение, а именно оно используется в расчёте, практически постоянно для разных материалов. Cosmo Ferrites не указывает магнитную проницаемость сердечника µe, её придётся подсчитать самим. Магнитные проницаемости материала µi и сердечника µe не надо путать. У сердечника (кроме кольцевого) всегда имеется искажение геометрии и некоторый минимальный воздушный зазор между двумя половинками.

Считаем µe по формуле:
µe = (Al * le) / (µo * Se) = (3.75 * 50.7) / (1.257 * 10^-3 * 84.6) = 1788
где µo = 1.257 * 10^-3 µH/mm – константа, абсолютная магнитная проницаемость вакуума.
Теперь достаточно данных собственно для расчёта.

Продолжение следует…

Изменено 12.3.11 автор e99
2011-03-13 добавлено 13/03/2011 00:52:35#1379179
Нравится Crossover

Советник

Модератор
Модератор



2395 485
Рыбинск
5 час. назад
Часть 4
Считаем количество витков.

Определяем проницаемость нашего сердечника с учётом немагнитного зазора (2,1mm, как было получено выше). Возможно, что некоторые неудачи с Ballast Designer связаны с тем, что программа выдает не общую длину зазора, как принято, а толщину прокладки, которую надо проложить между половинками сердечника. Общая длина зазора (боковой + центральный стержень) будет 4,2mm. Об этом недоразумении как то было упомянуто в журнале «Радио». Так же полезно соединить обе половинки и посмотреть, нет ли зазора между центральными стержнями, а если есть, то его надо учесть. Во избежание путаницы, расчёт будем делать по параметрам только одной половинки сердечника, тогда зазор g будет равен толщине прокладки.
µe’ = le/g = 50.7/2.1 = 24.14
Эта формула значительно упрощена, но даёт хороший результат. Как видно, материал феррита в ней не участвует!
Определяем параметр Al для сердечника с зазором:
Al’ = (Al * µe’)/ µe = (3.75 * 24.14)/1788 = 0.0506 µH
Осталось подсчитать количество витков:
N = sqrt(L/Al) = sqrt(1000/0,0506) = 141(виток)

Вот и всё! Обошлись без трёхэтажных формул. Данную методику можете проверить на феррите Е30/15/7. Результат будет отличаться от расчёта Ballast Designer на один виток.

Продолжение следует…
2011-03-13 добавлено 13/03/2011 00:53:39#1379181
Нравится Crossover

Советник

Модератор
Модератор



2395 485
Рыбинск
5 час. назад
Часть 5
Про насыщение.

Важно, чтобы сердечник не входил в насыщение, это приведёт к значительному росту тока через него и к перегреву ЭПРА. Можно проверить ток насыщения по формуле:
Iмакс = 0.001 * Bмакс * g / ( µo* N )
Ферриты входят в насыщение, если величина плотности потока магнитной индукции превышает 300mT, причём эта величина мало зависит от марки феррита (силового).
Т.о. величина максимального тока через дроссель с зазором определяется отношением размера зазора к количеству витков обмотки, и не зависит от размеров и типа сердечника! Мы уже второй раз абстрагируемся от материала сердечника! Это объясняется тем, что ферритовый сердечник настолько хорошо проводит магнитное поле, что все падение напряженности магнитного поля приходится на зазор.
Подставляем значения:
Iмакс = (0,001 * 300 * 2,1)/( 1.257 * 10^-3 * 141) = 3,6A (>> 2.7A)

Советы:
- Результат полностью зависит от точности изготовления прокладки для немагнитного зазора. Прокладку можно сделать из текстолита, его легко расслаивать, склеивать и шлифовать наждачкой. Толщина бумаги для принтера 0,1мм – можно использовать в качестве доборника.
- Диаметр моточного провода можно увеличить, главное, чтобы поместились все витки.

Конец.
Да будет свет!


Изменено 12.3.11 автор e99
2011-03-13 добавлено 13/03/2011 00:56:10#1379184
Нравится Hedin, Crossover

Свой на Aqa.ru




5192 586
Киров (Кировская область)
1 г. назад
e99

Спасибо!

С уважением А.А.
2011-03-13 добавлено 13/03/2011 01:30:12#1379196

Завсегдатай




336 59
Russian Federation Gatchina
5 г. назад
e99

Спасибо, можно уже начинать писать книги по расчету катушек на ферритах - просто и со вкусом. Думаю, столь простое повествование сподвигнет любителей, особенно из глубинки, сделать или переделать под большую мощность качественный ЭПРА своими руками.
2011-03-13 добавлено 13/03/2011 19:33:49#1379630

Посетитель




249 11
Набережные Челны
4 г. назад
для полноты картины и большей наглядности не плохо было бы привести конкретный пример со всеми цифрами и фотками донорского дросселя, разобранного ферита и получившегося главного героя если не трудно
2011-03-13 добавлено 13/03/2011 23:34:50#1379854

Советник

Модератор
Модератор



2395 485
Рыбинск
5 час. назад
AnSo

Расчет дросселя приведён для этой конкретной самоделки (КЛЛ 2Х55W). Других фото, к сожалению, нет. Схема была сгенерирована Ballast Designer. Печатную плату рисовал сам в Sprint-Layot, проект остался, кому надо - вышлю. Плата изготовлена народным лазерно-утюжным методом. Вот вкратце и всё.

2011-03-16 добавлено 16/03/2011 00:40:07#1381565

Свой на Aqa.ru




975 49
Москва
9 мес. назад
ну а стоимость рад. деталей какова ??
то бишь СМЕТА ?
2011-03-16 добавлено 16/03/2011 00:45:04#1381570

Свой на Aqa.ru




5192 586
Киров (Кировская область)
1 г. назад
e99

Написал в личку, программой Sprint-Layot иногда пользуюсь, проблем думаю не возникнет.

С уважением А.А.
2011-03-16 добавлено 16/03/2011 00:54:45#1381577

Советник

Модератор
Модератор



2395 485
Рыбинск
5 час. назад
Siegfried

Вот смета моего закза (для двух ЭПРА) в Чип и Дипе (дорого, но есть всё)

Остальные детали широко распространённые - нашлись в закромах Пара лишних клеммников - для вентиляторов. Мои попытки заказать готовую ЭПРА через интернет-магазины закончились неудачей.., вот и решил расслабится и получить удовольствие, вспомнил молодость, сделал сам.
2011-03-17 добавлено 17/03/2011 22:32:11#1383187

Посетитель




249 11
Набережные Челны
4 г. назад
e99

вы только тему не забывайте, потому как хочется узнать когда и как все заработает
2011-03-17 добавлено 17/03/2011 22:57:44#1383215

Советник

Модератор
Модератор



2395 485
Рыбинск
5 час. назад
AnSo

Так работает уже, больше месяца. Пока притеняю растючкой сверху из-за угрозы ксенококкуса, свет получился очень ярким, надо к нему приноровиться, заказ на тесты где-то затерялся, а без тестов на пит. в-ва - никак.



2011-03-18 добавлено 18/03/2011 19:16:06#1383911

Свой на Aqa.ru




975 49
Москва
9 мес. назад
сообщение e99
Siegfried

Вот смета моего закза (для двух ЭПРА) в Чип и Дипе (дорого, но есть всё)

Остальные детали широко распространённые - нашлись в закромах Пара лишних клеммников - для вентиляторов. Мои попытки заказать готовую ЭПРА через интернет-магазины закончились неудачей.., вот и решил расслабится и получить удовольствие, вспомнил молодость, сделал сам.

А самое главное в этой схеме ДРОССЕЛЬ - он сколько стоит ??
Там еще должны пара транзисторов быть.
П.С. за одно ( пользуясь случаем ) спрошу у Вас - если ДРОССЕЛЬ в этих схемах "всему голова" тогда могу я например взять эл. плату от энергосберигайки на 20Вт, и поменять в ней дроссель ( поставить от 11Вт лампы) и к ЭТОМУ подключить 11Вт компакт http://www.lampa28.r...
Не будет у меня перегруза лампочки ??
2011-03-18 добавлено 18/03/2011 21:46:04#1384063

Свой на Aqa.ru




5192 586
Киров (Кировская область)
1 г. назад
сообщение Siegfried
А самое главное в этой схеме ДРОССЕЛЬ - он сколько стоит ??

А тема случайно не [/q]Изготовление дросселя для ЭПРА, от сюда и цена видимо!
- если ДРОССЕЛЬ в этих схемах "всему голова" тогда могу я например взять эл. плату от энергосберигайки на 20Вт, и поменять в ней дроссель... Не будет у меня перегруза лампочки ??

Если дроссель подобран правильно, то лампочку не перегрузите, а вот ЭПРА от сберегайки, вполне возможно.

С уважением А.А.
2011-03-18 добавлено 18/03/2011 21:56:31#1384078

Свой на Aqa.ru




975 49
Москва
9 мес. назад
сообщение AlexAlex
А тема случайно не Изготовление дросселя для ЭПРА, от сюда и цена видимо!

ну Вы опять за свое.
Он же дроссель не из папье маше слепил ( феррит наверное тоже денег стоит )

Изменено 18.3.11 автор Siegfried
2011-03-18 добавлено 18/03/2011 22:16:29#1384102

Свой на Aqa.ru




3195 67
Петрозаводск
1 г. назад
сообщение Siegfried
Он же дроссель не из папье маше слепил ( феррит наверное тоже денег стоит )

Самое забавное, что ферритовый сердечник стоит копейки - года два назад покупал немецкие Epcos E30/15/7 по 8руб. за половинку и пластиковый каркас за 11руб. Брал вот здесь, если кому интересно, https://ferrite.ru/products/epcos/.
Но там одна проблема - они работают только с юридическими лицами. Пришлось просить знакомых, чтобы купили через свою фирму.
2011-03-19 добавлено 19/03/2011 00:16:17#1384239
Нравится AlexAlex

Советник

Модератор
Модератор



2395 485
Рыбинск
5 час. назад
сообщение ИгорьC
сообщение Siegfried
Он же дроссель не из папье маше слепил ( феррит наверное тоже денег стоит )

Самое забавное, что ферритовый сердечник стоит копейки - года два назад покупал немецкие Epcos E30/15/7 по 8руб. за половинку и пластиковый каркас за 11руб. Брал вот здесь, если кому интересно, https://ferrite.ru/products/epcos/.


...«Минимальный размер заказа должен составлять 1000 рублей плюс НДС(180руб - е99). Форма оплаты — безналичный расчет.» + 500 транспортной компании, +500 доставка до транспортной компании…ууууу…восемь рублей плавно превращаются в пару с лишним тысяч…

Феррит реально купить только в Чип и Дип
Феррит N27 E30/15/7 (только по запросу) - 26,48*2=53руб.
Каркас (есть только вертикальные – не влезает!) - 74руб.
Две стяжки - 20*2=40руб.
ИТОГО: 167руб. (мне нужно было 4-ре)
Минимальный заказ 500руб.
Почтовые расходы 250руб.

Вот и пришлось «надёргать» сердечников (EE2811, EI28/17/11, Ш7) из старых блоков питания. Остальные детали можно заказать в обычном радиомагазине и на доставке сэкономить , я так и делал.

Изменено 19.3.11 автор e99
2011-03-19 добавлено 19/03/2011 12:58:01#1384492
Нравится Siegfried

Советник

Модератор
Модератор



2395 485
Рыбинск
5 час. назад
сообщение Siegfried
П.С. за одно ( пользуясь случаем ) спрошу у Вас - если ДРОССЕЛЬ в этих схемах "всему голова" тогда могу я например взять эл. плату от энергосберигайки на 20Вт, и поменять в ней дроссель ( поставить от 11Вт лампы) и к ЭТОМУ подключить 11Вт компакт


1. Нужно узнать частоту, на которой работает ЭПРА от сберегайки (осциллографом, частотомером, звуковой картой компа, иногда написано на корпусе ЭПРА), обычно - порядка 30КГц
2. Скачиваем файл Расчёт контура ЛДС.XLS здесь
3. Выбираем лампу Name - TC-EL 11W и вводим частоту f
4. Получаем индуктивность Lдр и номинал резонансного конденсатора Срез для доработки ЭПРА.
5. Перходим к началу темы…

Программа «Расчёт контура ЛДС» работает с базой данных Ballast Designer (его тоже надо установить) Пояснения от автора проги DWD
здесь
2011-03-19 добавлено 19/03/2011 14:00:09#1384527

Новичок




1
Russian Federation Belgorod
5 г. назад
e99, спасибо Вам за такое освещение темы, разрешите вопрос?
В блоках питания наковырял адекватных по габаритам трансов. Разобрал. Там везде не два Е-образника, а один Е и один I. Зазор (который дает Ballast Designer) между ними выставлять или... выкинуть их?

Изменено 7.4.11 автор sam505
2011-04-07 добавлено 07/04/2011 15:19:26#1401467

Советник

Модератор
Модератор



2395 485
Рыбинск
5 час. назад
sam505

Не надо выкидывать . Просто разные типы сердечников ЕЕ и EI. Мне попадались EE2811 и EI28/17/11. Количество витков получилось одинаковое. Зазор между ними выставлять, но в случае с EI не очень удобно, труднее закрепить "I" половинку. Табличные данные для сердечника EI приведены как бы для EE, видел сноску в конце таблицы, так что для расчета ничего не меняется.
2011-04-08 добавлено 07/04/2011 23:21:00#1401909

Советник

Модератор
Модератор



2395 485
Рыбинск
5 час. назад
Практика показала, что сердечники типа EI не надо использовать. Дело в том, что эффективная длина половинки "I" слишком мала и соразмерна с длиной зазора. В этом случае упрощённый расчёт даёт большую погрешность и реальная индуктивность получается больше расчётной.
2012-11-23 добавлено 23/11/2012 20:25:21#1729288

Создать новую темуБыстрый ответ