Я не спец в дросселях. Не знаю как оно расчитывается от и до. Мое знакомство с ними ограничивается практическим изготовлением и применением в моих конструкциях. Расскажу как это делаю я, а если возникнут вопросы и предложения - комментируйте - мы обсудим. IMG 20141221 233139

 

Итак, как известно дросселя нужны для того чтобы превратить последовательность импульсов на выходе силового блока в постоянное напряжение, значение которого зависит от ширины импульсов и рассотояния между ними. Как показывает практика проще всего для самостоятельного изготовления использовать желто-белые колечки из компьютерных блоков питания. Они изготовлены из порошкового железа. Этот материал по отзывам сложно ввести в насыщение, колечки из него крайне распространены, стоят копейки, имеют удобные размеры для использования в самоделках.

Первое с чего я хочу начать - частенько видел в обсуждениях несколько вопросов касательно диаметра провода.  От изменения диаметра провода индуктивность дросселя не меняется. Во всех случаях нужно стараться использовать провод максимальной толщины для заданных параметров индуктивности и габаритов дросселя. 

Скин эффект. 

Эфект выдавливания электронов на поверхность проводника при больших частотах и токах - называется скин эфектом.Теория диктует что несмотря на то что провод дросселя или трансформатора достаточно толстый - ток будет все равно его греть, как будто он тонкий. Когда я начинал заниматься изготовлением дросселей у меня не было проводов кроме как 0,8 и 1,0 мм диаметра. Дросселя изготовленные из них грелись порядочно на токах 5-7 Ампер. Я попытался свить косу из проводников по 0,4 мм диаметра. Серьезного изменения ситуации на произошло. Нагрев как был так и остался. А вот когда я разрезал болгаркой низкочастотный трансформатор от бесперебойника и смотав с него провод первичной обмотки диаметром 2-2,5мм и изготовил из него дроссель - нагрев на токе 5-7 ампер почти ушел. Дроссель тепленький но не более. Так что для себя я решил забыть о скин эффекте в пользу провода большего сечения. Его и влезает больше витков и нагрев с ним ниже. 

Обычно в компьютерных блоках питания используются желто-белые колечки. На них намотаны дроссели групповой стабилизации. В их оригинальном исполнении я использовать не советую. Как то раз я ломал голову почему дроссель из приличного БП без перемотки греется сильнее нежели самодельный но с проводом меньшего сечения. Ответ оказался прост - обмотки дросселя были изготовлены из аллюминиевого обмедненного провода. После этого по умолчанию сматываю заводскую обмотку и мотаю свои. 

Сопротивление медного провода. 

Теперь о сопротивлении. Начнем с азов. Сопротивление медного провода СЕЧЕНИЕМ 1мм2 - 17 миллиом. На дроссель в 100 мкГ из желто-белого компьютерного колечка уходит около метра. Если мы мотаем дроссель проводом диамтром 1,15 мм (его сечение в таком случае составит 1мм2) сопротивление такого дросселя постоянному току составит 17 миллиом. Много это или мало? Если через такой дроссель будет течь ток с силой в 10А - на нем будет выделяться 1,6 ватта рассеиваемой мощности. Если 20А - то уже 6,5ватт, а если 30А -  то уже почти 15 ватт потерь.

Если взять провод ДИАМЕТРОМ 0,8 мм (сечение 0,5 мм2)  то выделится в виде тепла - 3,5 /13,5 / 30,5 ватт соответственно.

Если взять провод ДИАМЕТРОМ 2 мм (сечение 3,14 мм2) то выделится в виде тепла  - 0,5 / 2,17 /  4,9 ватт соотетственно. 

Как видно использование провода большего сечения непропорционально УМЕНЬШАЕТ потери в дросселе. Это проверенно опытным путем и поверьте - эфект очень заметен. Есть информация что дросселя из порошкового железа нельзя перегревать выше 60-80 градусов.  Их свойства теряются. Иногда безвозвратно. Так что если у Вас закрытый корпус - изготавливайте дросселя так чтобы они работали без перегрева. 

Как можно заранее прикинуть нагрев дросселя в работе на каком либо токе? Очень просто - пропустив через него этот ток. К примеру оценить нагрев дросселя на 10ти амперах можно подключив его к лабораторнуму блоку питания и ограничив ток проходящий серез него 10ю амперами. Очень действенный способ чтобы потом не выкусывать намертво запаяный дроссель.  Я кстати специально оставляю длинные выводы у колечек и ими усиливаю дорожки платы по пути прохождения тока. 

Следует помнить что провода покрыты лаковой изоляцией. Мотая дроссель важно не повредить ее и не устроить межвитковое замыкание. 

Вот фотография моего дросселя который используется у меня. Индуктивность около 100 микрогенри. На колечко можно если постараться уложить 30 витков провода. 

IMG 20141221 233139

Для себя я состряпал файлик который приблизительно считает параметры потерь в обмотках из проводов различного диаметра. Может он кому и поможет. Скачать

Замечательная цитата человека с форума радиокота 

 "Собственно, их назначение одинаково. Дроссель - это такая штука, которое запасает энергию в магнитном поле посредством пропускания через себя тока. Как конденсатор для напряжения, так и дроссель для тока. Конденсатор - это такая штука, которая хранит напряжение на обкладках неизменным, если к нему не приложена сторонняя сила. Дроссель - это такая штука, которая хранит ток неизменным, если к нему не приложена другая сила... Вот как-то так сами азы.

Зачем дроссель.
Вот самое начало: Широтно-импульсная модуляция
И здесь возникает проблема. Дело в том, что импульсы эти, хоть и разные по ширине, но одной амплитуды. И импульсы эти - напряжение (не всегда, но как правило, и в нашем случае оно так и есть). А источник напряжения - это такая штука, которая может выдать мгновенно неограниченный ничем ток (теоретически). И если мы к такому импульсу подставим конденсатор, то получается.... а получается, что в микроскопически малый по длительности момент ("стенка" импульса) идёт ток в конденсатор, а потом... потом просто ничего = напряжения источника и конденсатора равны. А теперь поставим дроссель между источником импульса и конденсатором. В самом начале на конденсаторе напряжение 0. Ток в дросселе тоже 0. Включаем импульс... нет импульса тока! На дросселе упало всё напряжение, а ток начал медленно и линейно расти, и это ток также медленно по нарастающей потёк в конденсатор. Мы контролируем ток! Задавая параметры дросселя, мы можем контролировать, насколько вырастет у нас ток за время целого периода, и насколько он спадёт за время, когда на источнике 0. Хорошо бы это дело показать в картинках, но я не силён в рисовке... может кто-то поможет...
Наш блок питания - он без ШИ регуляции. Это не важно. Важно, что он такой же импульсный. У него также в периоде есть "мёртвое время", когда импульса напряжения нет, а значит за это время конденсатор, разряжаясь в нагрузку, теряет напряжение. И когда импульс настаёт, чтобы ток не был бесконтрольно большим в первое мгновение, и для того, чтобы ток не совсем прекратился, пока импульса нет - для этого ставится дроссель...

На представленной картинке блок питания с ШИ регуляцией. Видно два дросселя. Один чисто дроссель - справа. У него одна обмотка. Второй - дроссель групповой стабилизации. Фактически этот дроссель ещё по-совместительству и трансформатор, это сделано для того, чтобы при изменении ширины импульса из-за роста тока в одном канале потребления, не росло напряжение в остальных каналах... хитро так... Для вашего случая схемы с двумя выпрямителями, надо два отдельных дросселя. Кольца для них лучше всего взять, размотав парочку таких, как на картинке слева.

p.s. Вот хорошая картинка, иллюстрирующая сказанное. Ломаная линия - ток через дроссель. Прямоугольники - это импульсы с трансформатора (условно без выпрямителя)."