Какие ферритовые кольца лучше для импульсных блоков питания

Обновлено: 06.07.2024

Не забываем, что по этому проводу текут сигналы USB устройства, в данном случае USB микрофона.

Да, если длина шнура более 2м. И не шум снизится, а потери сигнала в кабеле, которые при длинном кабеле могут доходить до полной потери устройства (в случае подключения принтера, например, головное устройство может то видеть принтер, то не видеть).

__________________
Electro-Voice ZX5, Hercules SS400B, TH15(от Sanshes'a)+Ciare NDH15-4S, Fantom PLS3202+Fantom PLS2802, Behringer Xenux1204FX, Hercules KS120B, Shure Beta58a/PGX2, AsusA9Rp+SBAudigy2ZS, Involight OB200, Involight NL410, Imlight Ministar, LaserBeam SRL-LB30, SVLight SD110B, Crystal magic ball W19, Antari Z-800II, Ресанта АСН-5000/1-эм Последний раз редактировалось Марвин Гудмэн; 25.09.2019 в 14:36

Ферритовые кольца на проводе ставятся в том случае, если по этим проводам передаются импульсные сигналы с широким спектром частот.
При этом провод выступает в роли ИЗЛУЧАЮЩЕЙ антенны, излучая широкополосные ПОМЕХИ, создавая этим разнообразные проблемы для большинства радиоустройств, находящихся рядом.
Кольца подавляют ИЗЛУЧЕНИЕ высокочастотных помех от проводов (-антенн!) в пространство .

Ферритовое кольцо ставят на конец кабеля, подключенного к источнику сигнала.
В результате проводник окружённый ферритовым кольцом с высокой магнитной проницаемостью многократно увеличивает ИНДУКТИВНОСТЬ.
Эта индуктивность вместе с ёмкостью кабеля образует заградительный LC фильтр нижних частот,
который резко понижает уровень высокочастотных составляющих в кабеле,
существенно уменьшая излучение на этих частотах .

Без таких мер не обойтись в импульсных источниках питания, где мощные токи в виде прямоугольных импульсов, имеющих очень крутые фронты и спады, создают в любом проводнике мощнейшее излучение широкого спектра радиочастот, которое создаёт мощнейшие помехи для большинства электронных устройств.
Потому в них применяют все виды заградительных фильтров, дополняя ферритовыми кольцами на кабели.

Ферритовые кольца на USB кабеле микрофона будут иметь положительный эффект для ДРУГИХ устройств, расположенных недалеко от него, уменьшая радиочастотное излучение кабеля этого микрофона.

С ферритовыми кольцами дел раньше почти не имел, какие могут быть дела с безликими компонентами. Нет на них маркировки, не встречал. Основной источник их появления "разбор". Впрочем, один раз купил, когда собирал тестер транзисторов, был нужен по схеме. Покупал - в магазине подали такое же безликое изделие как и лежащие дома, покупка не впечатлила. Доверие конечно вещь необходимое и заверения продавца были приняты, но собранное на этом кольце устройство не заработало. Больше не покупаю. На сегодняшний день точно знаю, что колечко от лампочки "энергосберегайки" точно работоспособно в низковольтных преобразователях. А как быть с прочими - мотать на удачу? Пару раз пробовал, не выгорело, так что теперь по мне уж лучше выбросить. Однако необходимость заставила кое-чему научиться, пусть данный метод определения дает параметры магнитной проницаемости только для «прикидки» возможного применения интересующего ферритового кольца, тем не менее, это уже информация.

Разные ФЕРРИТОВЫЕ КОЛЬЦА

На предмет теста выбрано шесть ферритовых колец с намерением отобрать те из них, которые можно попробовать применить в низковольтных повышающих преобразователях напряжения. Необходимо следующее: каждое ферритовое колечко измерить штангенциркулем, наружный и внутренний диаметр, его высоту (толщину) в мм, затем равномерно намотать на него 10 - 20 витков провода диаметром 0,3 - 0,4 мм и измерить индуктивность в микрогенри (мкГн).

  1. №1 покрыто пластиковой оболочкой (и о чудо! имеет маркировку «G.N.T. 1203»), габариты (D x d x h ) 14,6 х 6,7 х 5,5мм
  2. №2 в зелёной оболочке, 13 х 7,5 х 6,7 мм
  3. №3 в жёлтой оболочке, 13 х 7,5 х 5,3 мм
  4. №4 маленькое в зелёной оболочке, 10 х 5,5 х 5,5 мм
  5. №5 от лампочки «энергосберегайки», 10 х 5 х 5 мм
  6. №6 феррит без оболочки, 9,2 х 5 х 5,2 мм

На каждое из колец было намотано по 10 витков медного провода в изоляции с диаметром жилы 0,4 мм. Мотать можно таким приспособлением. Индуктивность кольца №1 составила 2,81 мкГн, в №2 и №3 индуктивности обнаружено не было и они «сошли с дистанции».

Измерение ФЕРРИТОВОГО КОЛЬЦА

Индуктивность кольца №4 оказалась 0,48 мкГн, №5 – 0,47 мкГн, №6 – 0,30 мкГн

ПОДБОР ФЕРРИТОВОГО КОЛЬЦА 2

Полученные данные, габаритные размеры и значение индуктивности, были вставлены в калькулятор расчёта магнитной проницаемости ферритовых материалов (дробные числа вводить через точку). Необходимо также указать тип магнитопровода (поставить точку в «окне»), в данном случае это «Тор» и количество фактически намотанных витков провода (W). Нажимаем рассчитать и получаем результат – эффективную магнитную проницаемость.

калькулятор расчёта магнитной проницаемости ферритовых материалов

  • Магнитная проницаемость ферритового кольца под №5 – 7.050014, №6 – 4.876385

калькулятор расчёта магнитной проницаемости ферритовых материалов 2

Итогом вышеуказанных действий ранее безликие ферритовые кольца, что делать с которыми было совершенно не ясно, получили личную информацию и стали практически годными для дальнейшего использования, ибо соотнося имеющиеся теперь данные с данными проверенных в работе ферритовых колец (то есть образцовыми, коим в данном конкретном случае выступило колечко от лампочки «энергосберегайки») можно подобрать необходимое. Например из подвергнутых испытанию кольцо №4 имеет данные подобные «образцовому» под №5, его смело можно пробовать в повышающем низковольтном преобразователе напряжения (уже начинаю сборку 2,4 - 9 В). Должно заработать и №6. Про №1 ничего пока сказать не могу – подобного «образца» нет.


Используя данную формулу можно обойтись и без специального программного калькулятора, вполне достаточно будет и обыкновенного. Пробовал.


Формула расчёта магнитной проницаемости

Магнитная проницаемость — физическая величина, коэффициент (зависящий от свойств среды), характеризующий связь между магнитной индукцией B и напряжённостью магнитного поля H в веществе. Материал подготовил - Babay iz Barnaula.

Форум по обсуждению материала ПОДБОР ФЕРРИТОВОГО КОЛЬЦА


Кодовая кнопка для ограничения доступа к объектам, простая схема с реле на МК Attiny13.


Простая транзисторная схема робота следующего по нарисованной линии. Без микроконтроллеров и дорогих деталей.


Обзор готового модуля усилитель звуковой частоты на TDA7377 с модулем Bluetooth для беспроводной передачи аудиосигнала.


Схема оригинального регулятора яркости светодиодов, на базе полевого транзистора и оптрона.

Спешу поделиться радостью: получил почтой из Поднебесной пять штук ферритовых колец TDK ZCAT2035-0930 (внутренний диаметр на 9 мм, стоят 140 руб/штука ). Попробовал надеть по одному кольцу на межблочные RCA-кабели от предусилителя к усилителю мощности и звук чудесным образом преобразился в лучшую сторону (на моей системе прекрасно слышна разница в звучании межблочных кабелей, но перебором я не занимался, сразу купив по совету консультанта медные Analysis-Plus Oval). Значительно добавилось объема, улучшилась локализация, стали сочнее басы. Мои домочадцы также сразу отметили, что звучание стало намного(!) интереснее. Подобный эффект (но более сильный) я ощущал при включении кнопки Dolby на стареньком кассетном плеере Sony. Проверил на композиции Time от Pink Floyd - часы теперь звонят как настоящие, раньше была слышна "сухость", не хватало драйва. Как мне кажется на слух, оптимальное положение колец приблизительно по середине кабеля (скрепил их вместе в виде восьмерки). По два кольца на кабель получается перебор.

К слову сказать, ферритовые кольца на посеребренных межблочных RCA-кабелях (Chord Chameleon) от ЦАПа к предусилителю никакого заметного эффекта не дали. По всей видимости, все дело в сочетании схемотехники моего предусилителя и УМ.

Вопрос к знатокам в области схемотехники: у меня получился кабель-эквалайзер, или дополнительная индуктивность кабеля приводит к каким-то особым эффектам?

Ответы

Смахивает на рекламу. (((

Чудо-браслеты не завозили.

Прежде, чем покупать очередной фирменный Hi-End межблочник за сотни или тысячи у.е., вполне можно потратить "на удачу" 400 руб на пару ферритовых колец и попробовать самому. Я сам раньше считал, что все межблочные кабели звучат абсолютно одинаково, пока мне не продемонстрировали разницу вживую. Ничего не продаю и не рекламирую.

Укажите свою систему, а то я на своей толку от колец не услышала.

ЦАП MHDT Havana

Предусилитель Lehmann Audio Black Cube Linear USB (оригинальный)

Усилитель мощности Atoll AM200SE

Протрите антистатиком все кабели - тоже будете приятно удивлены как изменится звук. :) Поменяйте силовой кабель, если он съемный - тоже будете приятно удивлены.

Спасибо, силовые кабели уже давно заменены и правильно сфазированы. Насчет антистатика не вполне понял. Пожалуйста, опишите рецепт и ингредиенты, если это не шутка. Спасибо!

Вопрос к знатокам в области схемотехники: у меня получился кабель-эквалайзер, или дополнительная индуктивность кабеля приводит к каким-то особым эффектам?

В идеале удаляет паразитарные ВЧ наводки. Которые вроде как не слышны, но могут поджирать полезный сигнал перегружая систему.

Что ж, поздравляю!

А я лоханулся и не оценил размеры, в итоге с Али приехали фильтры, в которые влезает только шнур зарядки от смартфона :D Хорошо хоть, что они копеечные.

Кстати, протестировали зарядку смартфона при использовании колец? Теперь после зарядки чистым электричеством продолжительность работы от батареи увеличилась вдвое?

Сказали же вам, больше ни на что не лезут.

Да-да, я уже сам шутил на эту тему. Нацепил 7 штук на провод (больше девать их некуда), выглядит как гусеница теперь, всем говорю, что заряжаю чистейшим синусом без помех))

Я чё так дорого. Главное правильно надеть


оптимальное положение колец приблизительно по середине кабеля (скрепил их вместе в виде восьмерки)

После этого как-то серьезно не воспринимается топик.

Я вот всерьез взялся за импульсный блок питания, и со всеми ферритами он получился сильно дороже линейного.

Учитывая современное обилие в Москве ВЧ-помех (сотовая связь и WiFi), я бы не был столь категоричен.

Про ЦАП не понятно, почему вы решили, что в нем нет фильтра.

Не сомневайтесь, я прекрасно знаю, куда теоретически правильно ставить кольцо. Я же описал, как мне больше нравится звучание на слух! Это разные вещи, не правда ли?

В Lehmann Audio Black Cube Linear USB есть свой встроенный ЦАП, может это он выдает ВЧ-помеху?

Отсутствие цифрового фильтра вовсе не говорит об отсутствии аналогового на выходе. Уверен, что фильтр есть, простое сопротивление вместе с выходным конденсатором образует контур фильтра. Возможно, я ошибаюсь, в Вашем случае, но тогда несущая частота просто будет действовать на мозг если будет воспроизводится акустикой. Поэтому ее и подавляют на выходе после микросхемы ЦАПа

Если есть в системе импульсное питание, то есть вероятность ловли помех. Возможно источник помех находится в пространстве рядом, или за стеной, тогда перемещение компонентов должно влиять на звук.

По Lehmann ничего не скажу, не поклонник этой марки. Возможно, что его клок и мешает.

Насчет этих колец не знаю, а вот кнопку Dolby B на кассетниках я прекрасно помню. И что она делала, тоже. Если ее просто нажать, на записи которая не была подвергнута шумоподавлению, то срезались ВЧ, звук становился унылым, хотя шума действительно меньше. Если на записи был пилот Dolby, то срезались частично. Шум почти исчезал, но и запись хотя и выглядела более гладкой, но заметно теряла в выразительности, напоминала зажатую с потерей качества. Сначала попробовал, потом не использовал никогда. Еще если компадеры на разных деках не совпадали, пишущей и воспроизводящей, то были слышны всплески, типа "пык" - "пык". Слишком дорогая расплата за отсутствие шума. Может, в этом и был эффект "интереснее" у Вас сейчас? То есть стало меньше высоких, зато звук кажется более сглаженным и "широким", сочным?

Допустим в системе есть аппарат с импульсным блоком питания. Он дает наводку на 50кГц. Вне слышимого диапазона. Наводка добавляется в сигнал. Саму наводку мы не слышим, слышим лишь эффект лимитера.

Мой ЦАП MHDT Havana действительно не имеет фильтров на выхлопе. Но дело в том, что кольцо на проводе с ЦАП на пред. никакого эффекта не дает.

Нет, ну это здорово. Допустим еще китайский конденсатор раздулся и дает существенные искажения. Много всяких допущений, темных материй и энергий, инфлатонов и прочей нежити. Микро черные дыры электронам мешают тоже. На деле чаще всего люди втыкают эти кольца и сразу слышат существенные улучшения даже без обязательно всяких этих 50 кГц, когда нет этого импульсного блока питания нигде. Или не слышат, если не верят. А есть те, которые отмечают и ухудшение звука.

На мой слух, в моей системе использование ферритовых колец пошло исключительно на пользу - снимать их нет никакого желания. Послушал розовый шум - всплесков не заметно. На знакомых мне треках стало лучше. Сейчас слушаю хорошо знакомый мне Avalon от Roxy Music (Universal). Появилась "сочность", исчезла "сухость". Домочадцы подтверждают, что мне не кажется.

Интересно, если межблочник обмотать пищевой фольгой - будет-ли эффект?)

попробуйте, лучше взять витую пару, потом добавить фольговый экран, и по-всякому заводить его на землю: от источника, на усилитель, к обоим устройствам. очень забавный опыт не требующий особых затрат и предполагающий изрядное количество открытий для пытливого аудиофила

Ну и дают !! Я могу настроить любой инструмент,без каммертона-абсолютный слух,но ТАКОЕ !! Попробуйте протереть межблоки этиловым спиртом-толку будет больше..

Во куда зашли !! Пробовал и похоже не облажался.. А если вообще,самый трудный для меня-рояль/ф-но. Тут в некоторых октавах,не стоит строить струны в унисон-получится "плоский звук".. Это трудно объяснить.Мы когда то и давно,говорили с очень крутым спецом,он ехал настраивать рояль Кобзону,там династия настройщиков и все из Киева !! Вот теперь интересно послушать Йосю !!

Йосю-Певца Революции всегда хотелось слушать и переслушивать несмотря на тошноту, а после фразы ". да кто он такой вообще, этот Нопфлер . " - особенно невтерпеж. синатра наша ненаглядная, круче только Золотой Голос России, Сироженька Зверев да Белый ̶Д̶я̶т̶е̶л̶ Орел.

Настройте частоту вертушки, с закрытыми глазами, и успокойтесь уже по поводу своего гениального слуха. "Плывущие" метки покажут Вам какой он (слух) у Вас "идеальный".

кстате, вот рекомендую ферриты на силовые кабеля, не всегда зашунтированы входные диоды, помогает, это не говоря об импульсниках. Вешать ближе к аппарату.

Попробовал надевать оставшиеся из приобретенного набора кольца (3 шт) на силовые кабели. Результат неоднозначный:

1/ ЦАП - без слышимых изменений;

2/ Предусилитель - без слышимых изменений;

3/ Усилитель мощности - становится чуть хуже микродинамика.

Итог: оставил два кольца только на межблочниках Пред -> УМ

Господа, а как можно определить свой абсолютный слух, да ещё вслух. во всеуслышание и на каждом углу ?

А как ещё подтвердить свой "меломанский" статус? Либо аппаратом за полтора мильёна, либо умением настраивать рояли. Для людей занимающихся музыкой ни то не другое не является сколь нибудь статусным фактом, по этому, вся надежда на лохов, которые будут этим восхищаться. :)))))

Прочитал,зря упомянул про абсолютный слух,для меня это скорее зло,чем в +. А вот гармоническим горжусь.. Что это такое ?? Да по первым нотам могу определить с высокой долей вероятности,куда пойдет мелодия с гармонией в абсолютно незнакомой для меня вещи.. Любимое занятие ?? Включаю радио и играю вместе с ним.. Одно дело писать на форуме и злословить,совсем другое-уметь.. На этом форуме есть один человек,который знает,на что я способен,могу продемонстрировать и другим.. И я вовсе не гений,в своей жизни встречал куда более лучше меня..

Как можно писать,не зная ?? У меня нет в доме аппарата за "полтора мильена". Про ДК писать не стану,а музыку слушаю на студийных активных Fostex,потом докупил от них же сабвуфер-получился трифоник. Если не забыл,было давно-получилось не больше $2000. Я не лох и за шпон с грилем доплачивать не буду.. А про рояль,вам бы лучше помолчать.. Без слуха его не настроишь.. Играю лично в основном джаз,за деньги могу сыграть что угодно..

Вы пишете об этом в каждой теме, я не удивлюсь, если вы даже на заборе возле дома это написали. Вы, видимо, очень одиноки.

Я просто ответил на некоторые вопросы и все.. Насчет одиночества.. Думаю нет,да и есть ученики.. Мне уже больше 65 лет,и амбиций поубавилось. А общаюсь с людьми,с которыми интересно.. И они без "понтов".. К примеру в субботу пообщался с ребятами из Schiit and Oppo+ Михаил Борзенков принес из дома свой плеер от Марантс-короче было что сравнить,все самый топ,да и колонки напольные от СонусФабер-они меня под конец сильно утомили из-за в/ч.. Заодно в очередной убедился,как может влиять сетевой фильтр на звук,был из крутых,все бы хорошо,но сильно давит динамику звука.. И вы там еще написали про вертушку с своими советами.. Отвечаю-не нуждаюсь.. И ехидный вопрос.. Вы в курсе,что запись повышает тональность на пол тона ?? Я в этом убедился еще в 196.,когда записывал себя и отца на магнитофон.. А то тут пишут многие про полное подобие с живым звуком !!На заборах и в детстве ничего не писал,тем более на своем..

пообщался с ребятами из Schiit and Oppo+ Михаил Борзенков принес из дома свой плеер от Марантс-короче было что сравнить

И как впечатления? можно поподробнее? Интересны продукты как Schiit, так и Oppo.

P.S. ссори за оффтоп.

И вы там еще написали про вертушку с своими советами.. Отвечаю-не нуждаюсь..

Значит этот тест Вы провалили.


Вы в курсе,что запись повышает тональность на пол тона ??

На на неисправном магнитофоне может и на терцию плавать, На исправных магнитофонах я записывался, прекрасно попадая в тональность, и при этом, инструмент был настроен по камертону.

Вы зубы не заговаривайте, а настройте стробоскоп вертушки на слух. А вот рояли, лучше настраивайте не "на слух", а по биениям, иначе нормально не оттемперируете.

Ну как это мне уже надоело !! Вертушки у меня нет и не будет хотя люблю винил,но этот поезд для меня ушел., Насчет неисправного магнитофона ?? Я бывал и на студиях,там видимо тоже с ними не все хорошо ?? И насчет настройки роялей/ пиано ?? Вы сами их лично настраивали ? Есть просто настройщик,таких много в музыкальных школах,вот они будут настраивать ноту по биениям(хотя мне не понятно,как это сделать без слуха?).. А есть люди,для которых это искуство- они никогда не пустят ноту в унисон-звук будет плоским,я говорю про октавы,где больше одной струны на ноту.. Эти струны настраивают не в унисон,а с небольшим разбегом, по отдельности они будут немного не строить от основной ноты,а в сумме дадут,то что надо.. Давайте на этом и закончим.

Блин. это какой то кошмар, Вы даже терминов не знаете. поинтересуйтесь что такое темперирование . ну, почему вы читаете только первые строчки в Гугле? Я же с музыкантами профессиональными общаюсь и они объяснили мне как настраиваются инструменты. :)))))) Объяснили почему профессионалы строят по биениям. Рассказали почему по "слуху" строят в основном - шарлатаны. :))))) Пожалуйста, не пугайте форум своим музыкальным слухом! :))))))))

И не забывайте, что этот форум читают гости и по Вашим "опусам" делают выводы о качестве публикуемого материала, а от этого зависят доходы хозяев ресурса. :))))))

Я думаю,что и "хозяева этого ресурса" переживу падение "доходов" и тем более я.. Не знания терминов.. А вы не думали,что я специально не "засираю" ими мозги тем,кому они вообще не нужны ?? Одни домыслы.. Ознакомтесь на досуге "Хорошо темперированный клавир И.С.Баха".. Зачем мне читать Гугл,тем более,для ответа вам на этом форуме ?? Вы общаетесь с професиональными музыкантами,очень может быть. . Но и я играю-точнее раньше играл. Но и сейчас еще кое-что могу.. Мне понятен ваш посыл,что по слуху строят только одни "шарлатаны".. Обкакать своего оппонента -всегда приятно.. В разные времена были и РАЗНЫЕ подходы к настройке инструментов,я лично начинал с "кварто-квинтового круга",думаю примерно с 1968г. А потом немного учился,да и это было не основным для меня.. На этом все..

Да никак,только если взять ноту и спросить какая она-это есть критерий.. И если "вслепую.. Тут конкретно поймете,про каждый угол,про остальное не хочу писать..Это Я про "В слух".. Что бы вы не писали,мне ваше мнение интересно,я сам не "подарок"..

Мне лично понравились Schiit, без разницы в ценах,мульти бит конечно немного лучше по звуку,но не сильно очень.. Из Оппо я проверял только звук самых крутых наушников,следует понять,что я вообще не люблю наушники,немного могу послушать и оценить,но на этом все.. С колонками немного сложнее,эти Сонус сразу понравились,но потом меня стали доставать в/ч,все это "циканье",даже на вокале-меня лично сильно доставало,как ни странно,мне больше всего понравилась трактовка Марантс,тут и большая музыкальность,сразу скажу с плеером Оппо-205 не сравнивали.. Что еще сильно бросилось, подключили всю технику через топовый сетевой фильтр Изотек,все бы хорошо,но придавил динамику звука сильно-это не мой выбор.. Мой приятель выбрал для себя предусилитель,где есть пассивный вариант,без всяких ламп и прочего.. Но у него крутые активные колонки от Адам и домашняя серия,ЦАП он нашел у итальянцев,если все купит-может и напишет.. Если про себя,к сожалению без DSD мне любые Schiit не интересны,а вот пред у них хороший..

Я все ферриты повыкидывал, причем, аппаратура в разы лучше, чем у автора. С ферритами звук становится синтетическим, хотя, на первый взгляд - более сочный и с глубоким басом. В итоге - синтетика, и звук какой-то "медленный", или "тягучий" (не знаю как описать). В общем, выкинул все ферриты, и всем советую.

Вот! Одинаковый эффект от ферритовых колец есть! Даже на очень дорогой и вероятно исправной аппаратуре :)

У меня в комплекте с плазмой,шло несколько "ферритов",Было просто жалко выбрасывать,поцепил все на силовой кабель ТВ и толка примерно в 0.. Для интереса ставил на блюрэй и CD-плеер,что бы проверить звук,разницы не заметил.. А вот к примеру хороший сетевой фильтр может помочь,как в звуке,так и в видео..

Только авторизованные пользователи могут отвечать на вопросы, пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.


В наше время можно недорого купить микросхемы, позволяющие собирать простые и эффективные импульсные источники питания, например, MC34063 или LM2576. Есть даже программы-калькуляторы, помогающие определить номиналы деталей или можно воспользоваться datasheet. Но возникает одна маленькая проблема — нужно намотать дроссель, который должен обладать определенной индуктивностью и сохранять эту индуктивность при значительном токе подмагничивания — до нескольких Ампер .

К сожалению, ассортимент готовых индуктивностей в магазинах беден и нужные часто недоступны. В то же время можно купить ферритовые сердечники или взять их, например, из раскуроченных электронных балластов для люминесцентных или галогеновых ламп.
Определить индуктивность можно без специальных приборов с помощью компьютера и программного пакета Arta Software, о чем я писал в прошлых публикациях (LIMP - программный измеритель RCL).

Сложнее определить, войдет сердечник в насыщение (и нарушится нормальная работа блока питания) или нет. Многолетний редактор журнала «Радио» и автор множества статей по тематике импульсных преобразователей Сергей Алексеевич Бирюков написал статью «Дроссели для импульсных источников питания на ферритовых кольцах». В ней есть практическая схема, позволяющая увидеть и измерить ток насыщения на экране осциллографа.


В статье множество формул и таблиц, я же постараюсь объяснить всё ненаучно, на пальцах.

Для того чтобы сделать дроссель надо рассчитать или взять из datasheet нужную индуктивность. Берем сердечник, на котором будем наматывать катушку и мотаем несколько десятков витков удобным проводом, например, 0,3 мм. Измеряем индуктивность, затем рассчитываем, сколько надо витков для будущего дросселя. Для этого вспоминаем, что индуктивность прямо пропорциональна квадрату числа витков. Если намотано 30 витков и индуктивность 20 мкГн, то чтобы получить 180 мкГн, надо намотать 90 витков.

Теперь вспомним что такое Ампер -витки. Это произведение числа витков на протекающий ток. Сердечник одинаково намагнитят 200 витков при токе 1 А или 1 виток при токе 200 А, или 50 витков при токе 4 А. Значит, если мы узнаем, при каком токе насытится сердечник от нашей пробной катушечки в 30 витков, мы легко узнаем какой ток выдержит наш дроссель с рабочей катушкой в 90 витков.

Надо только не забывать, что индуктивность лучше делать немного бОльшей, чем рекомендуется и что при уменьшении числа витков индуктивность падает гораздо быстрее, чем растет допустимый ток. Кроме того, для уменьшения потерь надо использовать толстый провод.
Не исключено, что данный сердечник может не подойти, тогда, если это кольца, можно сложить два-три кольца или взять другой типоразмер или даже включить два дросселя последовательно.

↑ Схема


Я собрал измеритель на небольшой плате, детали самые обычные, там, где удобно, ставлю SMD и вам советую. Полевой транзистор — любой с нужной проводимостью на ток от 20 А и выше, с низким сопротивлением канала в открытом состоянии, можно низковольтный. Я поставил IFRP150. Стабилизатор 6 В на микросхеме 78L06. Если ее нет, можно ставить 78L05 и добавить 1-2 диода типа КД522 в разрыв общего провода 78L05 анодом к стабилизатору. Емкости С3С4 я поставил по 2200 мкФ на 35 В. Номиналы деталей не критичны. В процессе испытаний я понял, что нужна небольшая доработка схемы. Вместо VD3 VD4 я поставил один стабилитрон Д816В. Для увеличения импульса тока до 12 А между базой и эмиттером VT1 надо поставить резистор с номиналом, как у R5. Эти небольшие изменения позволяют испытать готовые индуктивности в несколько миллигенри. Номинал R4 я уменьшил втрое, что сделало луч на экране более ярким. Сигнал к входу синхронизации осциллографа снимается с вывода 11 микросхемы через резистор 1 кОм.

↑ Наладка

Вместо L1 подключить резистор примерно 1 кОм и проверить прямоугольную форму импульсов на выводе 11 микросхемы, на стоке, проверить регулировку изменения скважности от R3. При исправных деталях наладка не требуется. Если необходимо, можно по вкусу изменить частоту и диапазон регулировки емкостью С2 и резисторами R3R4.

↑ Работа с прибором

Установить R3 минимальную длительность импульса, плавно увеличивая ее, получить изображение на экране осциллографа. Сначала можно включить непрерывную развертку и внутреннюю синхронизацию, получить нестабильное изображение . Потом, подобрав чувствительность и частоту развертки, включить ждущую развертку и внешнюю синхронизацию, картинка станет как влитая.



На осциллографе с1-94 при чувствительности 0,1 В/дел, одна клетка соответствует току катушки 1 А. Увеличивая длительность импульса, добьемся перелома формы импульса вверх, считываем сколько клеток по оси Y снизу до перелома и определяем ток. Это и будет ток насыщения.


Возможны варианты – перелома не будет, а будет треугольник, который не растет при повороте регулятора R3. Это значит, насыщения нет, надо увеличить число витков катушки. Или форма не треугольная, а сглаженная – велико активное сопротивление катушки.
Если вы проверяете трансформатор, будьте осторожны, на неподключенных обмотках может быть значительное напряжение! И категорически запрещаю проверять так строчные телевизионные трансформаторы или силовые трансформаторы компьютерных блоков питания! Если катушка имеет индуктивность несколько миллигенри, она накапливает значительную энергию, которую поглощает мощный стабилитрон (он за этим и нужен), при этом он сильно разогревается (я это почувствовал по запаху), поэтому измерения таких катушек должны быть непродолжительны (я не спеша настраиваю осциллограф с небольшим импульсом, а потом поворачиваю ось R3 и засекаю ток перелома).

↑ Печатная плата

Размеры платы (80 на 60 мм) и деталей некритичны, при желании можно добавить переключатель, который изменением С2 расширит диапазон работы, выключатель питания (я просто уменьшаю длительность импульсов до минимума), поставить VD3 на теплоотвод, внести другие опции. Синим цветом показаны перемычки (красная перемычка от диода VD3). VT1 — КТ3102.
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

↑ Итого

Для тех, кто занимается импульсными источниками питания, данный прибор будет полезен. Радиолюбитель обычно делает единичные устройства из тех узлов из деталей, которые может найти. Я не согласен с теми, кто пишет, что для LM2576 дроссель можно намотать на гвозде. Работать он может и будет (за счет внутримикросхемных ограничителей и предохранителей), но получить хороший КПД и хорошую стабилизацию не получится. Прибор, конечно, не первой необходимости, но дешев, прост и портативен, поэтому иметь его полезно.


В наше время можно недорого купить микросхемы, позволяющие собирать простые и эффективные импульсные источники питания, например, MC34063 или LM2576. Есть даже программы-калькуляторы, помогающие определить номиналы деталей или можно воспользоваться datasheet. Но возникает одна маленькая проблема — нужно намотать дроссель, который должен обладать определенной индуктивностью и сохранять эту индуктивность при значительном токе подмагничивания — до нескольких Ампер .

К сожалению, ассортимент готовых индуктивностей в магазинах беден и нужные часто недоступны. В то же время можно купить ферритовые сердечники или взять их, например, из раскуроченных электронных балластов для люминесцентных или галогеновых ламп.
Определить индуктивность можно без специальных приборов с помощью компьютера и программного пакета Arta Software, о чем я писал в прошлых публикациях (LIMP - программный измеритель RCL).

Сложнее определить, войдет сердечник в насыщение (и нарушится нормальная работа блока питания) или нет. Многолетний редактор журнала «Радио» и автор множества статей по тематике импульсных преобразователей Сергей Алексеевич Бирюков написал статью «Дроссели для импульсных источников питания на ферритовых кольцах». В ней есть практическая схема, позволяющая увидеть и измерить ток насыщения на экране осциллографа.


В статье множество формул и таблиц, я же постараюсь объяснить всё ненаучно, на пальцах.

Для того чтобы сделать дроссель надо рассчитать или взять из datasheet нужную индуктивность. Берем сердечник, на котором будем наматывать катушку и мотаем несколько десятков витков удобным проводом, например, 0,3 мм. Измеряем индуктивность, затем рассчитываем, сколько надо витков для будущего дросселя. Для этого вспоминаем, что индуктивность прямо пропорциональна квадрату числа витков. Если намотано 30 витков и индуктивность 20 мкГн, то чтобы получить 180 мкГн, надо намотать 90 витков.

Теперь вспомним что такое Ампер -витки. Это произведение числа витков на протекающий ток. Сердечник одинаково намагнитят 200 витков при токе 1 А или 1 виток при токе 200 А, или 50 витков при токе 4 А. Значит, если мы узнаем, при каком токе насытится сердечник от нашей пробной катушечки в 30 витков, мы легко узнаем какой ток выдержит наш дроссель с рабочей катушкой в 90 витков.

Надо только не забывать, что индуктивность лучше делать немного бОльшей, чем рекомендуется и что при уменьшении числа витков индуктивность падает гораздо быстрее, чем растет допустимый ток. Кроме того, для уменьшения потерь надо использовать толстый провод.
Не исключено, что данный сердечник может не подойти, тогда, если это кольца, можно сложить два-три кольца или взять другой типоразмер или даже включить два дросселя последовательно.

↑ Схема


Я собрал измеритель на небольшой плате, детали самые обычные, там, где удобно, ставлю SMD и вам советую. Полевой транзистор — любой с нужной проводимостью на ток от 20 А и выше, с низким сопротивлением канала в открытом состоянии, можно низковольтный. Я поставил IFRP150. Стабилизатор 6 В на микросхеме 78L06. Если ее нет, можно ставить 78L05 и добавить 1-2 диода типа КД522 в разрыв общего провода 78L05 анодом к стабилизатору. Емкости С3С4 я поставил по 2200 мкФ на 35 В. Номиналы деталей не критичны. В процессе испытаний я понял, что нужна небольшая доработка схемы. Вместо VD3 VD4 я поставил один стабилитрон Д816В. Для увеличения импульса тока до 12 А между базой и эмиттером VT1 надо поставить резистор с номиналом, как у R5. Эти небольшие изменения позволяют испытать готовые индуктивности в несколько миллигенри. Номинал R4 я уменьшил втрое, что сделало луч на экране более ярким. Сигнал к входу синхронизации осциллографа снимается с вывода 11 микросхемы через резистор 1 кОм.

↑ Наладка

Вместо L1 подключить резистор примерно 1 кОм и проверить прямоугольную форму импульсов на выводе 11 микросхемы, на стоке, проверить регулировку изменения скважности от R3. При исправных деталях наладка не требуется. Если необходимо, можно по вкусу изменить частоту и диапазон регулировки емкостью С2 и резисторами R3R4.

↑ Работа с прибором

Установить R3 минимальную длительность импульса, плавно увеличивая ее, получить изображение на экране осциллографа. Сначала можно включить непрерывную развертку и внутреннюю синхронизацию, получить нестабильное изображение . Потом, подобрав чувствительность и частоту развертки, включить ждущую развертку и внешнюю синхронизацию, картинка станет как влитая.



На осциллографе с1-94 при чувствительности 0,1 В/дел, одна клетка соответствует току катушки 1 А. Увеличивая длительность импульса, добьемся перелома формы импульса вверх, считываем сколько клеток по оси Y снизу до перелома и определяем ток. Это и будет ток насыщения.


Возможны варианты – перелома не будет, а будет треугольник, который не растет при повороте регулятора R3. Это значит, насыщения нет, надо увеличить число витков катушки. Или форма не треугольная, а сглаженная – велико активное сопротивление катушки.
Если вы проверяете трансформатор, будьте осторожны, на неподключенных обмотках может быть значительное напряжение! И категорически запрещаю проверять так строчные телевизионные трансформаторы или силовые трансформаторы компьютерных блоков питания! Если катушка имеет индуктивность несколько миллигенри, она накапливает значительную энергию, которую поглощает мощный стабилитрон (он за этим и нужен), при этом он сильно разогревается (я это почувствовал по запаху), поэтому измерения таких катушек должны быть непродолжительны (я не спеша настраиваю осциллограф с небольшим импульсом, а потом поворачиваю ось R3 и засекаю ток перелома).

↑ Печатная плата

Размеры платы (80 на 60 мм) и деталей некритичны, при желании можно добавить переключатель, который изменением С2 расширит диапазон работы, выключатель питания (я просто уменьшаю длительность импульсов до минимума), поставить VD3 на теплоотвод, внести другие опции. Синим цветом показаны перемычки (красная перемычка от диода VD3). VT1 — КТ3102.
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

↑ Итого

Для тех, кто занимается импульсными источниками питания, данный прибор будет полезен. Радиолюбитель обычно делает единичные устройства из тех узлов из деталей, которые может найти. Я не согласен с теми, кто пишет, что для LM2576 дроссель можно намотать на гвозде. Работать он может и будет (за счет внутримикросхемных ограничителей и предохранителей), но получить хороший КПД и хорошую стабилизацию не получится. Прибор, конечно, не первой необходимости, но дешев, прост и портативен, поэтому иметь его полезно.

Читайте также: