Induktansie is 'n belangrike deel van DC/DC kragtoevoer. Daar is baie faktore om in ag te neem wanneer 'n induktor gekies word, soos induktansiewaarde, DCR, grootte en versadigingstroom. Die versadigingseienskappe van induktors word dikwels verkeerd verstaan en veroorsaak moeilikheid. Hierdie vraestel sal bespreek hoe die induktansie versadiging bereik, hoe versadiging die stroombaan beïnvloed, en die metode om induktansieversadiging op te spoor.
Induktansieversadiging veroorsaak
Verstaan eerstens intuïtief wat induktansieversadiging is, soos getoon in Figuur 1:
Figuur 1
Ons weet dat wanneer 'n stroom deur die klos in Figuur 1 gevoer word, die spoel 'n magneetveld sal genereer;
Die magnetiese kern sal gemagnetiseer word onder die werking van die magnetiese veld, en die interne magnetiese domeine sal stadig roteer.
Wanneer die magnetiese kern heeltemal gemagnetiseer is, is die rigting van die magnetiese domein almal dieselfde as die magnetiese veld, selfs al word die eksterne magnetiese veld verhoog, het die magnetiese kern geen magnetiese domein wat kan draai nie, en die induktansie gaan in 'n versadigde toestand .
Vanuit 'n ander oogpunt, in die magnetiseringskurwe wat in Figuur 2 getoon word, voldoen die verhouding tussen magnetiese vloeddigtheid B en magnetiese veldsterkte H aan die formule aan die regterkant in Figuur 2:
Wanneer die magnetiese vloeddigtheid Bm bereik, neem die magnetiese vloeddigtheid nie meer betekenisvol toe met die toename van die magneetveldintensiteit nie, en die induktansie bereik versadiging.
Uit die verband tussen induktansie en deurlaatbaarheid µ, kan ons sien:
Wanneer die induktansie versadig is, sal die µm aansienlik verminder word, en uiteindelik sal die induktansie aansienlik verminder word en die vermoë om die stroom te onderdruk sal verlore gaan.
Figuur 2
Wenke vir die bepaling van induktansieversadiging
Is daar enige wenke om induktansieversadiging in praktiese toepassings te beoordeel?
Dit kan in twee hoofkategorieë opgesom word: teoretiese berekeninge en eksperimentele toetsing.
☆Die teoretiese berekening kan begin vanaf die maksimum magnetiese vloeddigtheid en die maksimum induktansiestroom.
☆Die eksperimentele toets fokus hoofsaaklik op die induktansiestroomgolfvorm en 'n paar ander voorlopige oordeelsmetodes.
Hierdie metodes word hieronder beskryf.
Bereken die magnetiese vloeddigtheid
Hierdie metode is geskik vir die ontwerp van induktansie met behulp van magnetiese kern. Kernparameters sluit in magnetiese stroombaanlengte le, effektiewe area Ae ensovoorts. Die tipe magnetiese kern bepaal ook die ooreenstemmende magnetiese materiaalgraad, en die magnetiese materiaal maak ooreenstemmende bepalings oor die verlies van die magnetiese kern en die versadigingsmagnetiese vloeddigtheid.
Met hierdie materiale kan ons die maksimum magnetiese vloeddigtheid volgens die werklike ontwerpsituasie soos volg bereken:
In die praktyk kan die berekening vereenvoudig word deur ui in plaas van ur te gebruik; Ten slotte, in vergelyking met die versadigingsvloeddigtheid van die magnetiese materiaal, kan ons oordeel of die ontwerpte induktansie die risiko van versadiging het.
Bereken die maksimum induktansiestroom
Hierdie metode is geskik vir die ontwerp van stroombaan direk deur gebruik te maak van voltooide induktors.
Verskillende stroombaantopologieë het verskillende formules vir die berekening van induktansiestroom.
Neem Buck chip MP2145 as 'n voorbeeld, dit kan volgens die volgende formule bereken word, en die berekende resultaat kan vergelyk word met die induktansie spesifikasie waarde om te bepaal of die induktansie versadig sal wees.
Te oordeel aan induktiewe stroomgolfvorm
Hierdie metode is ook die mees algemene en praktiese metode in ingenieurspraktyk.
Met MP2145 as 'n voorbeeld, word MPSmart-simulasie-instrument vir simulasie gebruik. Uit die simulasiegolfvorm kan gesien word dat wanneer die induktor nie versadig is nie, die induktorstroom 'n driehoekige golf met 'n sekere helling is. Wanneer die induktor versadig is, sal die induktorstroomgolfvorm 'n duidelike vervorming hê, wat veroorsaak word deur die afname in induktansie na versadiging.
In die ingenieurspraktyk kan ons op grond hiervan waarneem of daar vervorming van induktansiestroomgolfvorm is om te bepaal of die induktansie versadig is.
Hieronder is die gemete golfvorm op die MP2145 Demo-bord. Dit kan gesien word dat daar duidelike vervorming na versadiging is, wat ooreenstem met die simulasieresultate.
Meet of die induktansie abnormaal verhit is en luister vir abnormale gefluit
Daar is baie situasies in ingenieurspraktyk, ons weet dalk nie die presiese kerntipe nie, dit is moeilik om die induktansieversadigingstroomgrootte te ken, en soms is dit nie gerieflik om die induktansiestroom te toets nie; Op hierdie tydstip kan ons ook voorlopig bepaal of versadiging plaasgevind het deur te meet of die induktansie 'n abnormale temperatuurstyging het, of om te luister of daar 'n abnormale gil is.
'n Paar wenke vir die bepaling van induktansieversadiging is hier bekendgestel. Ek hoop dit was nuttig.
Postyd: Jul-07-2023
