Для статті «Двотактний автогенератор - ДБЖ своїми руками».
Сердечник трансформатора підбирається по необхідної потужності на виході інвертора.
Є багато різних формул і різних комп'ютерних програм за розрахунками феритових трансформаторів для імпульсних джерел живлення.
Я перепробував різні способи розрахунку феритових трансформаторів. Не буду вдаватися в їх достоїнства і недоліки. Кожен вибирає свій варіант.
Я підійшов до підбору вихідного ферритового трансформатора з чисто практичного боку.
З технічної літератури наведу таблицю феритових кілець для використання в якості високочастотний трансформаторів.
У цій таблиці дано розмір муздрамтеатру, його поперечний переріз по сердечнику, розмір вікна.
Твір площ, перерізу магнітопроводу і вікна, дає можливість визначити його габаритну потужність на частоті в 20 кілогерц.
На іншій частоті відповідно і потужності будуть інші.
Феритові сердечники працюватимуть і на більш високій частоті, але збільшаться втрати в магнітопроводі і ККД трансформатора зменшиться. Але нічого, для нашого випадку частота автогенератора не перевищить 45 - 50 КГц, це нормально.
У нашому випадку потрібно підібрати феритовий сердечник на потужність понад 20 ват. У мене є ферритові кільце зняте зі старою апаратури цілком підходить під наш випадок. Його розмір: К28х18х8 (зовнішній діаметр 28, внутрішній 18, товщина 8 мм.).
По таблиці його габаритна потужність понад 200 ват, що більш ніж достатньо для даного пристрою. Не потрібно прагнути брати ферритові кільце менших розмірів, це нібито зменшує габарити пристрою. Нічого подібного.
Чим більше вікно кільця, тим зручніше розташувати в ньому витки і не потрібно обмежувати себе в діаметрі дроту. Чим більше діаметр проводу обмоток, тим менше втрат в проводах і стабільніше вихідна напруга. До того ж, зі збільшенням перерізу магнітопроводу, зменшується кількість витків на вольт, тобто буде менше витків у всіх обмотках.
Кількість витків на 1 вольт у ферритового трансформатора залежить від перетину сердечника магнітопроводу.
Відома формула для визначення кількості витків на вольт при розрахунку обмоток трансформатора виготовленого із сталевих листів і працює на частоті 50 герц:
n = 50 / S
Де: n - кількість витків на вольт;
S - площа поперечного перерізу сердечника в см. Кв.
Для розрахунку кількості витків на вольт ферритового трансформатора на частоти понад 20 кілогерц, я застосовую трохи видозмінену формулу:
n = 0,7 / S;
де: S - площа поперечного перерізу ферритового сердечника в см. кв ..
Площа поперечного перерізу обраного нами кільця К28х18х 8 буде:
S = (D - d) / 2 x l = (28 - 18) / 2 x 8 = 10/2 x 8 = 40 мм. кв. або 0,4 см. кв.
Кількість витків на 1 вольт обраного мною ферритового муздрамтеатру:
n = 0,7 / S = 0,7 / 0,4 = 1,75 витка на 1 вольт.
Тоді кількість витків первинної обмотки трансформатора ТР2 буде:
w1 = n x U1 = 1,75 х 145 = 253,75 витка. Приймемо 254 витка.
Діаметр дроту 0,25 - 0,35 мм. Чим більше діаметр проводу, тим потужніше буде ІБП, але все повинно бути в розумних межах.
Вторинна обмотка складається з двох полуобмоток w2-1 і w2-2, кожна з яких розрахована на повне вихідна напруга.
Кількість витків у кожній вторинної полуобмоткі:
w2-1 = w2-2 = n x U2 = 1,75 х 15 = 26,25 витка.
З урахуванням падіння напруги на діодах Д9, Д10 кількість витків у вторинній обмотці приймемо: w2-1 = w2-2 = 28 витків. Діаметр дроту 0,6 - 0,7 мм.
Напруга зворотного зв'язку в обмотці w3 має бути достатнім для роботи генератора. Для трансформатора ТР1 воно повинно бути 6,5 вольт.
Кількість витків в обмотці зв'язку w3: w3 = n x 6,5 = 1,75 x 6,5 = 11,3 витка. Приймемо: w3 = 12 витків. Діаметр дроту 0,3 мм.
Трансформатор ТР2 будемо мотати на феритових кільцях за схемою наведеною на малюнку.
На малюнку показана послідовність намотування ферритового трансформатора.
Ферритові кільце (рис. А) необхідно обмотати лакотканиною або краще фторопластовой стрічкою (рис. Б).
Поверх мотається первинна обмотка w1. На початок і кінець дроту, для жорсткості, надівається хлорвінілова трубочка і провід разом з трубочкою закріплюється нитками.
Витки обмотки необхідно рівномірно розподілити по всій довжині кільця (ріс.в).
Для цього потрібно заздалегідь поверхню кільця розділити на сектори.
Ідеальний випадок, обмотку намотати виток до витка, але це навряд чи вийде.
Початок і кінець обмотки не повинні торкатися один одного, між ними треба зберегти проміжок в 2-3 мм. Це робиться для уникнення пробою між витками початку і кінця первинної обмотки.
Намотування на кільце проводиться за допомогою саморобного човника, який можна виготовити з мідного дроту, по формі як на малюнку.
Попередньо розрахувавши необхідну довжину проводу (кількість витків в обмотці помножене на довжину одного витка, плюс довжину висновків) з невеликим запасом, наметовому на човник. Закріплюємо початок обмотки. провід разом з трубочкою, нитками на кільці і за допомогою човника мотаємо. При намотуванні дроти на кільце необхідно стежити, щоб провід не скручувався і не утворювалися «баранчики». Потрібно запастися великим терпінням і тоді все вийде.
Спочатку процедура намотування кільця буде проходити з працею, але в міру накопичення досвіду робота прискориться.
Поверхня намотаною первинної обмотки w1 необхідно обмотати стрічкою шириною 8 - 10 мм. з лакоткани або краще фторопласта (рис. г).
Далі мотається вторинна обмотка w2. Дві полуобмоткі w2-1 і w2-2 мотаються одночасно двома проводами.
Попередньо вимірюється довжина одного витка, а потім множиться на кількість витків, плюс 10 сантиметрів на довжину висновків, плюс запас 20 см.
Провід для вторинної обмотки товстий і мотається без човника, одночасно двома проводами. Почала двох проводів закріплюються нитками, а потім виток за витком, двома проводами протягується в кільце. Між началами і кінцями вторинних полуобмоток потрібно залишити на кільці вільним відстань 5-6 мм. У нього розмістити витки обмотки w3
Потрібно намагатися менше гнути дроти і щоб вони обидва не перепліталися між собою.
Необхідно так само рівномірно розподілити кількість витків вторинної обмотки по всьому кільцю, тобто розбити кількість витків на чотири сектори, як і у випадку первинної обмотки. Необхідно мотати так, щоб намотування уклалася в один ряд по всій довжині, як на малюнку д).
Кінець однієї полуобмоткі (w2-1) спаяти з початком іншої полуобмоткі (w2-2). Вийде повна обмотка w2 з висновком посередині (рис. Д).
Обмотка зворотного зв'язку w3 мотається на первинну обмотку в одному шарі з вторинної w2. Мотати її поверх обмотки w2 не можна, так як це може вплинути на режим Автоматичне створення.