Inductance er mikilvægur hluti af DC/DC aflgjafa. Það eru margir þættir sem þarf að hafa í huga þegar þú velur inductor, svo sem inductance gildi, DCR, stærð og mettunarstraumur. Mettunareiginleikar inductors eru oft misskildir og valda vandræðum. Í þessari grein verður fjallað um hvernig inductance nær mettun, hvernig mettun hefur áhrif á hringrásina og aðferðina til að greina inductance mettun.
Inductance mettun veldur
Fyrst skaltu skilja innsæi hvað inductance mettun er, eins og sýnt er á mynd 1:
Mynd 1
Við vitum að þegar straumur fer í gegnum spóluna á mynd 1 mun spólan mynda segulsvið;
Segulkjarninn verður segulmagnaður undir áhrifum segulsviðsins og innri segulsviðin snúast hægt.
Þegar segulkjarninn er alveg segulmagnaður er stefna segulsviðsins öll sú sama og segulsviðið, jafnvel þótt ytra segulsviðið sé aukið, hefur segulkjarna ekkert segulsvið sem getur snúist og inductance fer í mettað ástand .
Frá öðru sjónarhorni, í segulsviðsferlinum sem sýnd er á mynd 2, uppfyllir sambandið milli segulflæðisþéttleika B og segulsviðsstyrks H formúluna til hægri á mynd 2:
Þegar segulflæðisþéttleiki nær Bm eykst segulflæðisþéttleiki ekki lengur marktækt með aukningu segulsviðsstyrks og inductance nær mettun.
Af sambandinu milli inductance og gegndræpi µ getum við séð:
Þegar inductance er mettuð mun µm minnka verulega og að lokum mun inductance minnka mikið og geta til að bæla strauminn tapast.
Mynd 2
Ráð til að ákvarða inductance mettun
Eru einhver ráð til að dæma inductance mettun í hagnýtum forritum?
Það má draga það saman í tvo meginflokka: fræðilega útreikninga og tilraunaprófanir.
☆Fræðilegur útreikningur getur byrjað á hámarks segulflæðisþéttleika og hámarks inductance straumi.
☆Tilraunaprófið beinist aðallega að inductance straumbylgjuforminu og nokkrum öðrum bráðabirgðamatsaðferðum.
Þessum aðferðum er lýst hér að neðan.
Reiknaðu segulflæðisþéttleikann
Þessi aðferð er hentug til að hanna inductance með segulkjarna. Kjarnabreytur innihalda lengd segulhringrásar le, virkt svæði Ae og svo framvegis. Tegund segulkjarna ákvarðar einnig samsvarandi segulmagnaðir efnisflokkar og segulmagnaðir efnið gerir samsvarandi ákvæði um tap segulkjarna og mettunar segulflæðisþéttleika.
Með þessum efnum getum við reiknað út hámarks segulflæðisþéttleika í samræmi við raunverulegar hönnunaraðstæður, sem hér segir:
Í reynd er hægt að einfalda útreikninginn með því að nota ui í stað ur; Að lokum, samanborið við mettunarflæðisþéttleika segulmagnaðir efnisins, getum við metið hvort hönnuð inductance hafi hættu á mettun.
Reiknaðu hámarks inductance straum
Þessi aðferð er hentug til að hanna hringrás beint með því að nota fullbúna spóla.
Mismunandi yfirbyggingar hringrásar hafa mismunandi formúlur til að reikna út inductance straum.
Taktu Buck flís MP2145 sem dæmi, það er hægt að reikna það út í samræmi við eftirfarandi formúlu og hægt er að bera saman útreiknaða niðurstöðu við forskriftargildi inductance til að ákvarða hvort inductance verður mettuð.
Miðað við inductive straumbylgjuform
Þessi aðferð er einnig algengasta og hagnýta aðferðin í verkfræðistörfum.
Með því að taka MP2145 sem dæmi er MPSmart uppgerð tól notað til uppgerð. Af hermibylgjuforminu má sjá að þegar inductor er ekki mettaður er inductor straumurinn þríhyrningslaga bylgja með ákveðinni halla. Þegar inductor er mettuð mun inductor straumbylgjuformið hafa augljósa röskun, sem stafar af lækkun á inductance eftir mettun.
Í verkfræðistörfum getum við fylgst með því hvort það sé röskun á bylgjuformi inductance straums byggt á þessu til að dæma hvort inductance sé mettuð.
Hér að neðan er mæld bylgjuform á MP2145 Demo borðinu. Það má sjá að það er augljós röskun eftir mettun, sem er í samræmi við niðurstöður uppgerðarinnar.
Mældu hvort inductance er óeðlilega hituð og hlustaðu á óeðlilegt flaut
Það eru margar aðstæður í verkfræðistörfum, við vitum kannski ekki nákvæmlega kjarnagerðina, það er erfitt að vita stærð inductance mettunarstraumsins og stundum er ekki þægilegt að prófa inductance strauminn; Á þessum tíma getum við einnig ákvarðað til bráðabirgða hvort mettun hafi átt sér stað með því að mæla hvort inductance hafi óeðlilega hitahækkun, eða hlustað á hvort það sé óeðlilegt öskur.
Nokkur ráð til að ákvarða inductance mettun hafa verið kynnt hér. Ég vona að það hafi verið gagnlegt.
Pósttími: júlí-07-2023
