Induktansie is 'n belangrike deel van 'n GS/GS-kragtoevoer. Daar is baie faktore om te oorweeg wanneer 'n induktor gekies word, soos induktansiewaarde, DCR, grootte en versadigingsstroom. Die versadigingseienskappe van induktors word dikwels verkeerd verstaan en veroorsaak probleme. Hierdie artikel sal bespreek hoe die induktansie versadiging bereik, hoe versadiging die stroombaan beïnvloed, en die metode om induktansieversadiging op te spoor.
Induktansieversadiging veroorsaak
Eerstens, verstaan intuïtief wat induktansieversadiging is, soos getoon in Figuur 1:
Figuur 1
Ons weet dat wanneer 'n stroom deur die spoel in Figuur 1 gelei 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 volledig gemagnetiseer is, is die rigting van die magnetiese domein dieselfde as die magnetiese veld, selfs al word die eksterne magnetiese veld verhoog, het die magnetiese kern geen magnetiese domein wat kan roteer nie, en die induktansie gaan in 'n versadigde toestand.
Vanuit 'n ander oogpunt, in die magnetiseringskurwe wat in Figuur 2 getoon word, voldoen die verband tussen magnetiese vloeddigtheid B en magnetiese veldsterkte H aan die formule regs in Figuur 2:
Wanneer die magnetiese vloeddigtheid Bm bereik, neem die magnetiese vloeddigtheid nie meer beduidend toe met die toename van die magnetiese veldintensiteit nie, en die induktansie bereik versadiging.
Uit die verband tussen induktansie en permeabiliteit 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 vir die beoordeling van induktansieversadiging in praktiese toepassings?
Dit kan in twee hoofkategorieë opgesom word: teoretiese berekening 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 beoordelingsmetodes.
Hierdie metodes word hieronder beskryf.
Bereken die magnetiese vloeddigtheid
Hierdie metode is geskik vir die ontwerp van induktansie met behulp van 'n magnetiese kern. Kernparameters sluit in die magnetiese stroombaanlengte le, effektiewe area Ae, ensovoorts. Die tipe magnetiese kern bepaal ook die ooreenstemmende magnetiese materiaalgraad, en die magnetiese materiaal maak ooreenstemmende voorsiening vir die verlies van die magnetiese kern en die versadiging van die magnetiese 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; Laastens, 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 direk ontwerp van stroombane deur gebruik te maak van voltooide induktors.
Verskillende stroombaantopologieë het verskillende formules vir die berekening van induktansiestroom.
Neem die Buck-skyfie MP2145 as voorbeeld, dit kan volgens die volgende formule bereken word, en die berekende resultaat kan vergelyk word met die induktansiespesifikasiewaarde 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 voorbeeld word die 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 ingenieurspraktyk kan ons waarneem of daar vervorming van die induktansiestroomgolfvorm is op grond hiervan om te oordeel of die induktansie versadig is.
Hieronder is die gemete golfvorm op die MP2145 Demo-bord. Daar kan gesien word dat daar duidelike vervorming na versadiging is, wat ooreenstem met die simulasieresultate.
Meet of die induktansie abnormaal verhit word en luister vir abnormale gefluit.
Daar is baie situasies in ingenieurspraktyk waar ons dalk nie die presiese kerntipe weet nie, dit is moeilik om die grootte van die induktansieversadigingsstroom 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 deur te luister of daar 'n abnormale gil is.
'n Paar wenke vir die bepaling van induktansiesaturasie word hier bekendgestel. Ek hoop dit was nuttig.
Plasingstyd: 7 Julie 2023
