0c15caab-0c92-4fda-8ec9-df6425434e66 115 4 5 decimal

&[DATE] &[TIME] - &[FILENAME]

Projeto Físico do Indutor de Alta Frequência (Versão 05)

Instituto Federal de Santa Catarina - IFSC

Campus Florianópolis

Smath Studio

Departamento Acadêmico de Eletrônica - DAELN

http://en.smath.info/forum/

Eletrônica de Potência

Professor Clovis Antonio Petry

Atualizacão em maio de 2013

Deve ser usado o padrão brasileiro para separacão decimal e milhar

Indica que o projetista deve entrar com um valor

Parâmetros de entrada

Lo 500106 -^* :

H

Indutância desejada

ILop 5 :

A

Corrente de pico no indutor

ILoef 4.5 :

A

Corrente eficaz

ΔILo 0.5 :

A

Ondulacão de corrente

Fs 100000 :

Hz

Frequência de operacão

Escolha do núcleo

k 0.7 :

Fator de enrolamento

J 450 :

A/cm

Densidade de corrente no enrolamento

B 0.35 :

Densidade de fluxo magnético - material tipo IP da Thorton

μ 4 π * 107 -^* :

Permeabilidade do vácuo

AeAw Lo ILop * ILoef * 104^* k B * J * / :

cm 4^

AeAw 1.0204

Produto de áreas para escolha do núcleo

Tabela de núcleos de ferrite Thorton, resumida, obtida do livro de Ivo Barbi - Projeto de Fontes Chaveadas

Linha 1

Linha 2

Linha 3

Linha 4

Linha 5

Linha 6

TabelaNucleos 0.312 0.26 4.28 3.8 1.34 0.08 0.60 0.80 6.7 5.6 4.00 0.48 1.20 0.85 6.7 6.7 8.00 1.02 1.81 1.57 9.7 8.7 17.10 2.84 2.40 1.57 9.7 10.5 23.30 3.77 3.54 2.50 1.2 11.6 42.50 8.85 66 mat :

Será usado o núcleo:

EE 30/14 Thornton

>>>Núcleo escolhido

Assim, a linha correspondente ao núcleo escolhido é:

Linha 3 :

Linha correspondente ao núcleo escolhido

cm 2^

Ae TabelaNucleos Linha 1 el :

Ae 1.2

Área da perna central do núcleo

lt TabelaNucleos Linha 4 el :

lt 6.7

cm

Comprimento médio de uma espira

cm 2^

Aw TabelaNucleos Linha 2 el :

Aw 0.85

Área da janela do carretel

cm 3^

Ve TabelaNucleos Linha 5 el :

Ve 8

Volume do núcleo

cm 4^

AeAw TabelaNucleos Linha 6 el :

AeAw 1.02

Produto de áreas do núcleo

Cálculo do número de espiras

N Lo ILop * B Ae * / 104^* :

N 59.5238

espiras

N 60 :

Ajuste (arredondamento) no número de espiras

Cálculo do entreferro

lg N 2^μ * Ae * Lo / 102 -^* :

lg 0.1086

cm

Será ajustado na construcão do indutor

Perdas no núcleo

KH 4105 -^* :

Constantes empíricas

KE 41010 -^* :

ΔB B ΔILo ILop / * :

ΔB 0.035

T

Ondulacão na densidade de fluxo magnético

Pnucleo ΔB 2.4^KH Fs * KE Fs 2^* + (* Ve * :

Pnucleo 0.0205

W

Perda no núcleo

Profundidade de penetracão

Δ 7.5 Fs sqrt / :

Δ 0.0237

2 Δ * 0.0474

Diâmetro máximo de condutor que poderá ser utilizado

Em baixas frequências, qualquer condutor pode ser utilizado

Tabela de fios esmaltados, obtida do livro de Ivo Barbi - Projeto de Fontes Chaveadas

TabelaFios 10 0.259 0.052620 0.273 0.058572 0.000033 0.000044 23.679 11 0.231 0.041729 0.244 0.046738 0.000041 0.000055 18.778 12 0.205 0.033092 0.218 0.037309 0.000052 0.000070 14.892 13 0.183 0.026243 0.195 0.029793 0.000066 0.000080 11.809 14 0.163 0.020811 0.174 0.23800 0.000083 0.000111 9.365 15 0.145 0.016504 0.156 0.019021 0.000104 0.000140 7.427 16 0.129 0.013088 0.139 0.015207 0.000132 0.000176 5.890 17 0.115 0.010379 0.124 0.012164 0.000166 0.000222 4.671 18 0.102 0.08231 0.111 0.009735 0.000209 0.000280 3.704 19 0.091 0.006527 0.100 0.007794 0.000264 0.000353 2.937 20 0.081 0.005176 0.089 0.006244 0.000333 0.000445 2.329 21 0.072 0.004105 0.080 0.005004 0.000420 0.000561 1.847 22 0.064 0.003255 0.071 0.004013 0.000530 0.000708 1.465 23 0.057 0.002582 0.064 0.003221 0.000668 0.000892 1.162 24 0.051 0.002047 0.057 0.002586 0.000842 0.001125 0.921 25 0.045 0.001624 0.051 0.002078 0.001062 0.001419 0.731 26 0.040 0.001287 0.046 0.001671 0.001339 0.001789 0.579 27 0.036 0.001021 0.041 0.001344 0.001689 0.002256 0.459 28 0.032 0.000810 0.037 0.001083 0.002129 0.002845 0.364 29 0.029 0.000642 0.033 0.000872 0.002685 0.003587 0.289 30 0.025 0.000509 0.030 0.000704 0.003386 0.004523 0.229 31 0.023 0.000404 0.027 0.000568 0.004269 0.005704 0.182 32 0.020 0.000320 0.024 0.000459 0.005384 0.007192 0.144 33 0.018 0.000254 0.022 0.000371 0.006789 0.009070 0.114 34 0.016 0.000201 0.020 0.000300 0.008560 0.011437 0.091 35 0.014 0.000160 0.018 0.000243 0.010795 0.014422 0.072 36 0.013 0.000127 0.016 0.000197 0.013612 0.018186 0.057 37 0.011 0.000100 0.014 0.000160 0.017165 0.022932 0.045 38 0.010 0.000080 0.013 0.000130 0.021644 0.028917 0.036 39 0.009 0.000063 0.012 0.000106 0.027293 0.036464 0.028 40 0.008 0.000050 0.010 0.000086 0.034417 0.045981 0.023 41 0.007 0.000040 0.009 0.000070 0.043399 0.057982 0.018 328 mat :

A partir da profundidade de penetracão, escolhe o fio:

Fio 25 :

Parâmetros do condutor escolhido a partir da tabela acima

cm 2^

Acufio TabelaFios Fio 9 - 3 el :

Acufio 0.0016

Área de cobre

Ω cm /

ρfio TabelaFios Fio 9 - 7 el :

ρfio 0.0014

Resistividade do fio a 100 graus Celsius

cm 2^

Sfio TabelaFios Fio 9 - 5 el :

Sfio 0.0021

Área com isolamento

Área dos condutores

S ILoef J / :

cm 2^

S 0.01

Área de cobre necessária

Número de condutores em paralelo

NFios S Acufio / :

NFios 6.1576

fios de seção

Fio 25

AWG

Número de fios em paralelo

NFios 6 :

Ajuste (arredondamento) no número de fios em paralelo

Resistência do fio

RFio N ρfio NFios / * lt * :

RFio 0.0951

Ω

Resistência série do indutor

Perdas no cobre

Pcu RFio ILoef 2^* :

Pcu 1.9252

W

Perdas no cobre

Perda total

Ptotal Pnucleo Pcu + :

Ptotal 1.9457

W

Perda total no elemento magnético

Elevacão de temperatura

Rt 23 Ae Aw * (0.37 -^* :

Rt 22.8321

º C/W

Resistência térmica do elemento magnético

Δt Ptotal Rt * :

Δt 44.4253

graus

Elevacão de temperatura no elemento magnético

Fator de ocupacão

Awneces N NFios * Sfio * :

Awneces 0.7481

Área de janela necessária para acomodar os condutores

Kocup Awneces Aw / :

Kocup 0.8801

Fator de ocupacão obtido, que deve ser menor que 1 (1 = 100% de ocupacão da área da janela (AW))