Como enrolar um toróide para um indutor de 170 uH

Estou pensando em comprar um núcleo toróide da Digi-Key . Quero ter certeza de que esse é o tipo certo e que posso atingir 170 uh de indutância com fio 22-18 AWG. Como posso resolver isso e qual é a fórmula para que eu possa calcular isso no futuro. Se isso não funcionar, qual posso comprar da Digi-Key para obter a indutância certa. (meu orçamento é de 4 dólares ou menos para o núcleo do toróide) Por último, quero que ele processe até 10 amperes de corrente; portanto, diga-me se não posso usar fio de 18 AWG.

link quebrado com correção de edição, acho que era apenas porque estava diretamente vinculado ao meu carrinho de compras

De um comentário Ele disse que para comprar o meu, não consigo encontrar nenhum toróide pré-enrolado de 10 amp e 170 uH e a única coisa que estava perto era de 10 dólares, então eu gostaria de enrolá-lo !!!

O próximo passo após a excelente resposta da MMGM é colocar alguns números de sua folha de dados na calculadora da resposta de Mark B em

Em média, o diâmetro interno e externo (6 mm e 10 mm) obtém raio de 0,4 cm e as 10 voltas da MMGM. A folha de dados possui "Ae = 7,83 mm ^ 2", então digite 0,0783 (cm ^ 2) na caixa "Área" e calculará o raio da bobina. Digite 4300 para a permeabilidade relativa (folha de dados chama ui, calc chama k, essas coisas acontecem!) E a calculadora confirma a indutância 0.168mh, bem perto ... Até aí tudo bem.

Agora, a pergunta crucial: a bobina levará 10 amperes?

Há outra calculadora para responder no mesmo site ... Digite o raio (0,004 m desta vez!) 10 voltas, k = 4300 novamente. E novo, a "Densidade de fluxo próxima à saturação" da folha de dados N30 - B = 380mT = 0,38T e clique no link para "corrente" acima.

Para esse tamanho e material do núcleo, com essas voltas e essa densidade de fluxo de saturação, a calculadora indica "0,177 ampères".

Então não...

Como experimento, tente um raio de 4 cm, área de 1 cm ^ 2, 9 voltas, mesmo material. A primeira calculadora diz 0.174mh, novamente bem perto. O segundo agora diz 1,96 amperes, que está indo na direção certa, mas uma bobina MUITO maior ...

Então, como diz o MMGM, o design magnético é difícil.

Mas esse foi o primeiro passo. Agora tente alguns materiais de núcleo diferentes (ui = k menor, núcleos maiores, indutâncias mais baixas e veja onde você chega).

(Lembre-se também de que 10A DC pode traduzir para 20A ou mais na CA. Tente projetar para 1A, 5V até que você tenha algo funcionando)

O design de magnetismo é difícil. Fique comigo enquanto passo algumas das considerações.

Na superfície, é realmente bastante fácil descobrir quantas voltas você precisa para obter uma determinada indutância em um determinado toróide.

Primeiro, verifique a folha de dados do núcleo e veja qual é o (fator de indutância):$A_L$

O fator de indutância do seu núcleo é 1760nH +/- 25%.

A proporção real que o fator de indutância representa é:

$A_L = \dfrac{nH}{(turns)^2}$

Portanto, para obter o número de turnos necessário, é simples manipulação algébrica:

$turns = \sqrt{\dfrac{nH}{A_L}} = \sqrt{\dfrac{170000}{1760}} = 10$

Para descobrir se o seu fio vai encaixar, é necessário considerar a dimensão interna do toróide e descobrir quantos diâmetros do fio podem caber dentro dele.

Agora a parte mais difícil.

Para descobrir se o indutor é adequado ou não para a aplicação (isto é, irá saturar), você precisa saber algumas coisas para poder calcular :$B_{max}$

1. A freqüência de operação
2. A corrente CA pico a pico esperada
3. Existe um componente DC na corrente
4. As características do material

O número 4 é um grande sucesso aqui. Por quê? O material para sua escolha do toróide é o N30 , adequado para frequências de 10 a 400kHz, de acordo com a folha de dados. Isso é importante?

Essa é a coisa dos indutores. O material principal tem um enorme impacto sobre o que você pode fazer com a peça - não é apenas a indutância. O material do núcleo determina quanta perda será gerada, em que densidade de fluxo o núcleo saturará ... essencialmente tudo.

Você não está em posição de descobrir o melhor número 4, a menos que conheça os números 1, 2 e 3. Isso significa muitos cálculos / previsões / simulações e potencialmente muitas tentativas e erros, antes que as magnéticas sejam feitas 'corretamente' .

Então, seu fio 18AWG ficará bom para 10A? Provavelmente. O nucleo? Depende de muitas coisas que você não especificou na sua pergunta (como frequência de operação, ondulação pico a pico, etc.), por isso não posso dizer com certeza.

Eu acredito que 18 awg é ok até 16 amperes.

Calculadora de indutor toroidal aqui -> http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/indtor.html

Você terá que encontrar a permeabilidade do material do núcleo (ferrite? Ferro?) Para entrar na calculadora.

Felicidades.