Индуктивноста е важен дел од напојувањето со еднонасочна струја/еднонасочна струја. Постојат многу фактори што треба да се земат предвид при изборот на индуктивност, како што се вредноста на индуктивноста, DCR, големината и струјата на сатурација. Карактеристиките на сатурација на индуктивностите често се погрешно разбрани и предизвикуваат проблеми. Во овој труд ќе се дискутира како индуктивноста достигнува сатурација, како сатурацијата влијае на колото и методот за откривање на сатурацијата на индуктивноста.
Индуктивноста предизвикува сатурација
Прво, интуитивно разберете што е индуктивна сатурација, како што е прикажано на Слика 1:
Слика 1
Знаеме дека кога струјата ќе помине низ намотката на Слика 1, намотката ќе генерира магнетно поле;
Магнетното јадро ќе биде магнетизирано под дејство на магнетното поле, а внатрешните магнетни домени полека ќе ротираат.
Кога магнетното јадро е целосно магнетизирано, насоката на магнетниот домен е иста како и насоката на 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 се совпаѓа со формулата од десно на Слика 2:
Кога густината на магнетниот флукс ќе достигне Bm, густината на магнетниот флукс повеќе не се зголемува значително со зголемувањето на интензитетот на магнетното поле, а индуктивноста достигнува сатурација.
Од односот помеѓу индуктивноста и пропустливоста µ, можеме да видиме:
Кога индуктивноста е заситена, µm ќе биде значително намалена, и на крајот индуктивноста ќе биде значително намалена и способноста за потиснување на струјата ќе се изгуби.
Слика 2
Совети за одредување на сатурацијата на индуктивноста
Дали има совети за проценување на заситеноста на индуктивноста во практични апликации?
Може да се сумира во две главни категории: теоретска пресметка и експериментално тестирање.
☆Теоретската пресметка може да започне од максималната густина на магнетниот флукс и максималната струја на индуктивност.
☆Експерименталниот тест главно се фокусира на брановата форма на индуктивната струја и некои други методи на прелиминарна проценка.
Овие методи се опишани подолу.
Пресметајте ја густината на магнетниот флукс
Овој метод е погоден за дизајнирање на индуктивност со користење на магнетно јадро. Параметрите на јадрото вклучуваат должина на магнетното коло le, ефективна површина Ae и така натаму. Типот на магнетното јадро, исто така, го одредува соодветниот степен на магнетен материјал, а магнетниот материјал прави соодветни одредби за загубата на магнетното јадро и густината на магнетниот флукс на сатурација.
Со овие материјали, можеме да ја пресметаме максималната густина на магнетниот флукс според реалната проектна ситуација, на следниов начин:
Во пракса, пресметката може да се поедностави, користејќи ui наместо ur; Конечно, во споредба со густината на флуксот на заситеност на магнетниот материјал, можеме да процениме дали дизајнираната индуктивност има ризик од заситеност.
Пресметајте ја максималната струја на индуктивност
Овој метод е погоден за директно дизајнирање на коло со користење на готови индуктиви.
Различните топологии на кола имаат различни формули за пресметување на индуктивната струја.
Земете го Buck чипот MP2145 како пример, може да се пресмета според следната формула, а пресметаниот резултат може да се спореди со спецификациската вредност на индуктивноста за да се утврди дали индуктивноста ќе биде заситена.
Судејќи според индуктивната струја
Овој метод е исто така најчестиот и најпрактичен метод во инженерската пракса.
Земајќи го MP2145 како пример, за симулација се користи алатката за симулација MPSmart. 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 бран на струјата на индукторот ќе има очигледна дисторзија, што е предизвикано од намалувањето на индуктивноста по сатурацијата.
Во инженерската пракса, врз основа на ова можеме да набљудуваме дали постои дисторзија на брановата форма на индуктивната струја за да процениме дали индуктивноста е заситена.
Подолу е прикажан измерениот бран на MP2145 Demo плочата. Може да се види дека има очигледна дисторзија по сатурацијата, што е во согласност со резултатите од симулацијата.
Измерете дали индуктивноста е абнормално загреана и слушајте за абнормално свирење
Во инженерската пракса постојат многу ситуации, можеби не го знаеме точниот тип на јадро, тешко е да се знае големината на струјата на сатурација на индуктивноста, а понекогаш не е погодно да се тестира струјата на индуктивноста; Во овој момент, можеме прелиминарно да утврдиме дали се појавила сатурација со мерење дали индуктивноста има абнормално зголемување на температурата или слушање дали има абнормален крик.
Тука се презентирани неколку совети за одредување на заситеноста на индуктивноста. Се надевам дека беа корисни.
Време на објавување: 07 јули 2023
