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

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…

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

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…

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!

e99

e99

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

AnSo

ну а стоимость рад. деталей какова ??
то бишь СМЕТА ?

e99

Siegfried

e99

AnSo

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.

сообщение Siegfried
А самое главное в этой схеме ДРОССЕЛЬ - он сколько стоит ??

- 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 ??

сообщение AlexAlex
А тема случайно не Изготовление дросселя для ЭПРА, от сюда и цена видимо!

сообщение Siegfried
Он же дроссель не из папье маше слепил ( феррит наверное тоже денег стоит )

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/p... .

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

sam505

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.

e99

irakez20
тороидный дроссель