Индуктивноста е важен дел од DC/DC напојувањето. Постојат многу фактори кои треба да се земат предвид при изборот на индуктор, како што се вредноста на индуктивноста, DCR, големината и струјата на заситеност. Карактеристиките на сатурација на индукторите често се погрешно разбрани и предизвикуваат проблеми. Овој труд ќе разговара за тоа како индуктивноста достигнува сатурација, како сатурацијата влијае на колото и методот на откривање на заситеноста на индуктивноста.
Заситеноста на индуктивноста предизвикува
Прво, интуитивно разберете што е сатурација со индуктивност, како што е прикажано на Слика 1:
Слика 1
Знаеме дека кога ќе помине струја низ серпентина на слика 1, серпентина ќе генерира магнетно поле;
Магнетното јадро ќе се магнетизира под дејство на магнетното поле, а внатрешните магнетни домени полека ќе се ротираат.
Кога магнетното јадро е целосно магнетизирано, насоката на магнетниот домен е иста како и магнетното поле, дури и ако надворешното магнетно поле е зголемено, магнетното јадро нема магнетен домен што може да ротира, а индуктивноста влегува во заситена состојба .
Од друга гледна точка, во кривата на магнетизација прикажана на слика 2, односот помеѓу густината на магнетниот флукс B и јачината на магнетното поле H ја исполнува формулата десно на Слика 2:
Кога густината на магнетниот тек ќе достигне Bm, густината на магнетниот тек повеќе не се зголемува значително со зголемувањето на интензитетот на магнетното поле, а индуктивноста достигнува заситеност.
Од односот помеѓу индуктивноста и пропустливоста µ, можеме да видиме:
Кога индуктивноста е заситена, μm ќе биде значително намалена и на крајот индуктивноста значително ќе се намали и способноста за потиснување на струјата ќе се изгуби.
Слика 2
Совети за одредување на заситеноста на индуктивноста
Дали има совети за проценување на заситеноста на индуктивноста во практична примена?
Може да се сумира во две главни категории: теоретска пресметка и експериментално тестирање.
☆Теоретската пресметка може да започне од максималната густина на магнетниот тек и максималната индуктивна струја.
☆Експерименталниот тест главно се фокусира на брановиот облик на струјата на индуктивност и некои други прелиминарни методи на проценка.
Овие методи се опишани подолу.
Пресметајте ја густината на магнетниот тек
Овој метод е погоден за дизајнирање на индуктивност користејќи магнетно јадро. Основните параметри вклучуваат должина на магнетното коло le, ефективна површина Ae и така натаму. Типот на магнетното јадро, исто така, ја одредува соодветната оценка на магнетниот материјал, а магнетниот материјал прави соодветни одредби за губењето на магнетното јадро и густината на заситениот магнетен тек.
Со овие материјали, можеме да ја пресметаме максималната густина на магнетниот флукс според фактичката ситуација на дизајнот, како што следува:
Во пракса, пресметката може да се поедностави, користејќи ui наместо ur; Конечно, во споредба со густината на заситениот флукс на магнетниот материјал, можеме да судиме дали дизајнираната индуктивност има ризик од заситеност.
Пресметајте ја максималната индуктивна струја
Овој метод е погоден за дизајнирање на коло директно со употреба на готови индуктори.
Различни топологии на кола имаат различни формули за пресметување на струјата на индуктивноста.
Земете го Buck чипот MP2145 како пример, тој може да се пресмета според следнава формула, а пресметаниот резултат може да се спореди со вредноста на спецификацијата на индуктивноста за да се утврди дали индуктивноста ќе биде заситена.
Судејќи според брановиот облик на индуктивната струја
Овој метод е исто така најчест и најпрактичен метод во инженерската пракса.
Земајќи го MP2145 како пример, алатката за симулација MPSmart се користи за симулација. Од симулацискиот бран може да се види дека кога индукторот не е заситен, струјата на индукторот е триаголен бран со одреден наклон. Кога индукторот е заситен, брановиот облик на струјата на индукторот ќе има очигледно изобличување, што е предизвикано од намалувањето на индуктивноста по заситеноста.
Во инженерската пракса, можеме да забележиме дали има нарушување на брановиот облик на индуктивната струја врз основа на ова за да се процени дали индуктивноста е заситена.
Подолу е измерената форма на бранови на демо таблата MP2145. Може да се види дека има очигледно изобличување по сатурацијата, што е во согласност со резултатите од симулацијата.
Измерете дали индуктивноста е ненормално загреана и слушајте за ненормално свирење
Има многу ситуации во инженерската пракса, можеби не го знаеме точниот тип на јадро, тешко е да се знае големината на струјата на заситеноста на индуктивноста, а понекогаш не е погодно да се тестира струјата на индуктивноста; Во тоа време, ние исто така може прелиминарно да утврдиме дали дошло до сатурација со мерење дали индуктивноста има ненормален пораст на температурата или слушајќи дали има абнормален крик.
Овде се воведени неколку совети за одредување на заситеноста на индуктивноста. Се надевам дека беше од помош.
Време на објавување: јули-07-2023 година
