Az induktivitás a DC/DC tápegység fontos része. Az induktivitás kiválasztásakor számos tényezőt figyelembe kell venni, mint például az induktivitás értéke, a DCR, a méret és a telítési áram. Az induktorok telítési jellemzőit gyakran félreértik, és problémákat okoznak. Ez a cikk azt tárgyalja, hogy az induktivitás hogyan éri el a telítést, hogyan befolyásolja a telítettség az áramkört, és az induktivitás telítettségének kimutatásának módszerét.
Az induktivitás telítettsége okai
Először is, intuitív módon értse meg, mi az induktivitás telítettsége, amint azt az 1. ábra mutatja:
1. ábra
Tudjuk, hogy amikor áram folyik át az 1. ábrán látható tekercsen, a tekercs mágneses teret hoz létre;
A mágneses mag mágneses lesz a mágneses tér hatására, és a belső mágneses domének lassan forognak.
Amikor a mágneses mag teljesen mágnesezett, a mágneses tartomány iránya megegyezik a mágneses tér irányával, még akkor is, ha a külső mágneses mező megnő, a mágneses magnak nincs olyan mágneses tartománya, amely el tud forgatni, és az induktivitás telített állapotba kerül .
Más szempontból a 2. ábrán látható mágnesezési görbén a B mágneses fluxussűrűség és a H mágneses térerősség közötti összefüggés megfelel a 2. ábra jobb oldalán látható képletnek:
Amikor a mágneses fluxussűrűség eléri a Bm-t, a mágneses fluxussűrűség már nem növekszik jelentősen a mágneses tér intenzitásának növekedésével, és az induktivitás eléri a telítést.
Az induktivitás és a µ permeabilitás kapcsolatából láthatjuk:
Ha az induktivitás telített, a µm nagymértékben lecsökken, és végül az induktivitás nagymértékben csökken, és az áram elnyomásának képessége elvész.
2. ábra
Tippek az induktivitás telítettségének meghatározásához
Vannak tippek az induktivitás telítettségének megítélésére gyakorlati alkalmazásokban?
Két fő kategóriába sorolható: elméleti számítás és kísérleti tesztelés.
☆Az elméleti számítás a maximális mágneses fluxussűrűségből és a maximális induktivitási áramból indulhat ki.
☆A kísérleti teszt főként az induktivitás áram hullámformájára és néhány egyéb előzetes megítélési módszerre összpontosít.
Ezeket a módszereket az alábbiakban ismertetjük.
Számítsa ki a mágneses fluxus sűrűségét!
Ez a módszer alkalmas mágneses mag segítségével történő induktivitás tervezésére. Az alapvető paraméterek közé tartozik a le mágneses áramkör hossza, az Ae hatásos terület és így tovább. A mágneses mag típusa meghatározza a megfelelő mágneses anyagminőséget is, és a mágneses anyag megfelelő rendelkezéseket tesz a mágneses mag elvesztésére és a telítési mágneses fluxussűrűségre vonatkozóan.
Ezekkel az anyagokkal a tényleges tervezési helyzetnek megfelelő maximális mágneses fluxussűrűséget az alábbiak szerint tudjuk kiszámítani:
A gyakorlatban a számítás egyszerűsíthető, ur helyett ui-t használunk; Végül a mágneses anyag telítési fluxussűrűségével összehasonlítva meg tudjuk ítélni, hogy a tervezett induktivitásnak van-e telítési kockázata.
Számítsa ki a maximális induktivitásáramot!
Ez a módszer alkalmas közvetlenül áramkör tervezésére kész induktorok felhasználásával.
A különböző áramköri topológiáknak más-más képlete van az induktivitásáram kiszámítására.
Vegyük példának az MP2145 Buck chipet, az alábbi képlet szerint számítható ki, és a számított eredményt összehasonlíthatjuk az induktivitás specifikáció értékével, hogy megállapítsuk, telített lesz-e az induktivitás.
Az induktív áram hullámalakja alapján ítélve
Ez a módszer a mérnöki gyakorlatban is a legelterjedtebb és legpraktikusabb módszer.
Az MP2145 példáját véve az MPSmart szimulációs eszközt használják a szimulációhoz. A szimulációs hullámformából látható, hogy amikor az induktor nem telített, az induktoráram egy bizonyos meredekségű háromszöghullám. Amikor az induktor telített, az induktoráram hullámformája nyilvánvaló torzítással jár, amelyet az induktivitás telítés utáni csökkenése okoz.
A mérnöki gyakorlatban ez alapján megfigyelhetjük, hogy van-e torzulás az induktivitás áram hullámformájában, hogy meg tudjuk ítélni, hogy az induktivitás telített-e.
Az alábbiakban az MP2145 Demo kártyán mért hullámforma látható. Látható, hogy a telítés után nyilvánvaló torzulás tapasztalható, ami összhangban van a szimulációs eredményekkel.
Mérje meg, hogy az induktivitás abnormálisan felmelegedett-e, és figyelje meg a kóros sípolást
A mérnöki gyakorlatban számos helyzet adódik, előfordulhat, hogy nem ismerjük a mag pontos típusát, nehéz tudni az induktivitás telítési áramát, és néha nem kényelmes az induktivitásáram tesztelése; Ekkor előzetesen azt is meg tudjuk állapítani, hogy történt-e telítettség, ha megmérjük, hogy az induktivitásban van-e abnormális hőmérséklet-emelkedés, vagy meghallgatjuk, hogy van-e rendellenes sikoly.
Itt bemutatunk néhány tippet az induktivitás telítettségének meghatározásához. Remélem hasznos volt.
Feladás időpontja: 2023.07.07
