Induktyvumas yra svarbi nuolatinės srovės / nuolatinės srovės maitinimo dalis. Renkantis induktorių reikia atsižvelgti į daugybę veiksnių, tokių kaip induktyvumo vertė, DCR, dydis ir soties srovė. Induktorių prisotinimo charakteristikos dažnai yra neteisingai suprantamos ir sukelia problemų. Šiame darbe bus aptarta, kaip induktyvumas pasiekia prisotinimą, kaip prisotinimas veikia grandinę ir induktyvumo prisotinimo nustatymo metodas.
Induktyvumo prisotinimo priežastys
Pirma, intuityviai supraskite, kas yra induktyvumo prisotinimas, kaip parodyta 1 paveiksle:
1 pav
Mes žinome, kad kai srovė praeina per ritę 1 paveiksle, ritė sukurs magnetinį lauką;
Magnetinė šerdis bus įmagnetinta veikiant magnetiniam laukui, o vidiniai magnetiniai domenai lėtai suksis.
Kai magnetinė šerdis yra visiškai įmagnetinta, magnetinio srities kryptis yra tokia pati kaip magnetinio lauko, net jei išorinis magnetinis laukas padidėja, magnetinė šerdis neturi magnetinio domeno, kuris galėtų suktis, o induktyvumas pereina į prisotintą būseną. .
Kitu požiūriu, 2 paveiksle parodytoje įmagnetinimo kreivėje ryšys tarp magnetinio srauto tankio B ir magnetinio lauko stiprio H atitinka 2 paveikslo dešinėje pateiktą formulę:
Kai magnetinio srauto tankis pasiekia Bm, didėjant magnetinio lauko intensyvumui, magnetinio srauto tankis žymiai nebedidėja, o induktyvumas pasiekia prisotinimą.
Iš santykio tarp induktyvumo ir pralaidumo µ matome:
Kai induktyvumas yra prisotintas, µm bus labai sumažintas, o galiausiai induktyvumas labai sumažės ir bus prarasta galimybė slopinti srovę.
2 pav
Patarimai, kaip nustatyti induktyvumo prisotinimą
Ar yra kokių nors patarimų, kaip įvertinti induktyvumo prisotinimą praktiškai?
Jį galima apibendrinti į dvi pagrindines kategorijas: teorinį skaičiavimą ir eksperimentinį bandymą.
☆Teorinį skaičiavimą galima pradėti nuo didžiausio magnetinio srauto tankio ir didžiausios induktyvumo srovės.
☆Eksperimentiniame bandyme daugiausia dėmesio skiriama induktyvumo srovės bangos formai ir kai kuriems kitiems išankstinio vertinimo metodams.
Šie metodai aprašyti toliau.
Apskaičiuokite magnetinio srauto tankį
Šis metodas tinka projektuojant induktyvumą naudojant magnetinę šerdį. Pagrindiniai parametrai apima magnetinės grandinės ilgį le, efektyvų plotą Ae ir pan. Magnetinės šerdies tipas taip pat nustato atitinkamą magnetinės medžiagos klasę, o magnetinė medžiaga sudaro atitinkamas nuostatas dėl magnetinės šerdies praradimo ir soties magnetinio srauto tankio.
Naudodami šias medžiagas galime apskaičiuoti didžiausią magnetinio srauto tankį pagal faktinę projektavimo situaciją:
Praktiškai skaičiavimas gali būti supaprastintas, vietoj ur naudojant ui; Galiausiai, palyginti su magnetinės medžiagos soties srauto tankiu, galime nuspręsti, ar suprojektuota induktyvumas turi prisotinimo riziką.
Apskaičiuokite didžiausią induktyvumo srovę
Šis metodas tinka tiesiogiai suprojektuoti grandinę naudojant gatavus induktorius.
Skirtingos grandinės topologijos turi skirtingas induktyvumo srovės skaičiavimo formules.
Kaip pavyzdį paimkite „Buck“ lustą MP2145, jį galima apskaičiuoti pagal šią formulę, o apskaičiuotą rezultatą galima palyginti su induktyvumo specifikacijos reikšme, siekiant nustatyti, ar induktyvumas bus prisotintas.
Sprendžiant pagal indukcinės srovės bangos formą
Šis metodas taip pat yra labiausiai paplitęs ir praktiškiausias metodas inžinerinėje praktikoje.
Imant MP2145 kaip pavyzdį, modeliavimui naudojamas MPSmart modeliavimo įrankis. Iš modeliavimo bangos formos matyti, kad kai induktorius nėra prisotintas, induktoriaus srovė yra trikampė banga su tam tikru nuolydžiu. Kai induktorius yra prisotintas, induktoriaus srovės bangos forma turės akivaizdų iškraipymą, kurį sukelia induktyvumo sumažėjimas po prisotinimo.
Inžinerinėje praktikoje galime stebėti, ar nėra induktyvumo srovės bangos formos iškraipymo, kad būtų galima nuspręsti, ar induktyvumas yra prisotintas.
Žemiau pateikiama MP2145 demonstracinės plokštės išmatuota bangos forma. Galima pastebėti, kad po prisotinimo yra akivaizdžių iškraipymų, o tai atitinka modeliavimo rezultatus.
Išmatuokite, ar induktyvumas yra neįprastai įkaitęs, ir klausykite, ar nėra neįprasto švilpimo
Inžinerinėje praktikoje yra daug situacijų, mes galime nežinoti tikslaus šerdies tipo, sunku žinoti induktyvumo soties srovės dydį, o kartais nėra patogu patikrinti induktyvumo srovę; Šiuo metu taip pat galime preliminariai nustatyti, ar įvyko prisotinimas, matuodami, ar induktyvumas nepakyla neįprastai, arba klausydami, ar nėra neįprasto riksmo.
Čia buvo pateikti keli patarimai, kaip nustatyti induktyvumo prisotinimą. Tikiuosi, kad tai buvo naudinga.
Paskelbimo laikas: 2023-07-07
