Induktiivsus on alalis- ja alalisvoolu toiteallika oluline osa. Induktiivpooli valimisel tuleb arvestada paljude teguritega, näiteks induktiivsuse väärtus, DCR, suurus ja küllastusvool. Induktiivpoolide küllastusomadusi mõistetakse sageli valesti ja need põhjustavad probleeme. Selles artiklis käsitletakse seda, kuidas induktiivsus jõuab küllastumiseni, kuidas küllastus ahelat mõjutab ja induktiivsuse küllastuse tuvastamise meetodit.
Induktiivsuse küllastumise põhjused
Esiteks mõistke intuitiivselt, mis on induktiivsuse küllastus, nagu on näidatud joonisel 1:
Joonis 1
Teame, et kui vool juhitakse läbi joonisel 1 kujutatud mähise, tekitab mähis magnetvälja;
Magnetiline südamik magnetiseeritakse magnetvälja toimel ja sisemised magnetdomeenid pöörlevad aeglaselt.
Kui magnetsüdamik on täielikult magnetiseeritud, on magnetdomeeni suund sama mis magnetväljal, isegi kui väline magnetväli suureneb, magnetsüdamikul pole pöörlevat magnetdomeeni ja induktiivsus läheb küllastunud olekusse. .
Teisest küljest vastab joonisel 2 näidatud magnetiseerimiskõveral magnetvoo tiheduse B ja magnetvälja tugevuse H suhe joonisel 2 paremal olevale valemile:
Kui magnetvoo tihedus jõuab Bm-ni, ei suurene magnetvoo tihedus enam magnetvälja intensiivsuse suurenemisega oluliselt ja induktiivsus jõuab küllastumiseni.
Induktiivsuse ja läbilaskvuse µ vahelisest seosest näeme:
Kui induktiivsus on küllastunud, väheneb µm oluliselt ja lõpuks väheneb induktiivsus oluliselt ja voolu summutamise võime kaob.
Joonis 2
Näpunäiteid induktiivsuse küllastuse määramiseks
Kas on mingeid näpunäiteid induktiivsuse küllastuse hindamiseks praktilistes rakendustes?
Selle võib kokku võtta kahte põhikategooriasse: teoreetiline arvutus ja eksperimentaalne testimine.
☆Teoreetiline arvutus võib alata maksimaalsest magnetvoo tihedusest ja maksimaalsest induktiivvoolust.
☆Eksperimentaalne test keskendub peamiselt induktiivvoolu lainekujule ja mõnele muule esialgsele hinnangumeetodile.
Neid meetodeid kirjeldatakse allpool.
Arvutage magnetvoo tihedus
See meetod sobib induktiivsuse kavandamiseks magnetsüdamiku abil. Põhiparameetrid hõlmavad magnetahela pikkust le, efektiivset pindala Ae ja nii edasi. Magnetsüdamiku tüüp määrab ka vastava magnetilise materjali klassi ning magnetiline materjal näeb ette vastavad sätted magnetsüdamiku kadumise ja küllastuse magnetvoo tiheduse kohta.
Nende materjalidega saame arvutada maksimaalse magnetvoo tiheduse vastavalt tegelikule projekteerimisolukorrale järgmiselt:
Praktikas saab arvutust lihtsustada, kasutades ur asemel ui; Lõpuks, võrreldes magnetilise materjali küllastusvoo tihedusega, saame hinnata, kas kavandatud induktiivsusel on küllastumise oht.
Arvutage maksimaalne induktiivvool
See meetod sobib vooluringi otse kujundamiseks, kasutades valmis induktiivpooli.
Erinevatel vooluahela topoloogiatel on induktiivvoolu arvutamiseks erinevad valemid.
Võtke näiteks Bucki kiip MP2145, seda saab arvutada järgmise valemi järgi ja arvutatud tulemust saab võrrelda induktiivsuse spetsifikatsiooni väärtusega, et teha kindlaks, kas induktiivsus on küllastunud.
Otsustades induktiivse voolu lainekuju järgi
See meetod on ka kõige levinum ja praktilisem meetod inseneripraktikas.
Võttes näiteks MP2145, kasutatakse simulatsiooniks MPSmart simulatsioonitööriista. Simulatsiooni lainekujust on näha, et kui induktiivpool ei ole küllastunud, on induktiivpooli vool teatud kaldega kolmnurklaine. Kui induktiivpool on küllastunud, on induktiivpooli voolu lainekujul ilmne moonutus, mis on põhjustatud induktiivsuse vähenemisest pärast küllastumist.
Inseneripraktikas saame selle põhjal jälgida, kas induktiivvoolu lainekuju on moonutatud, et hinnata, kas induktiivsus on küllastunud.
Allpool on MP2145 demoplaadi mõõdetud lainekuju. On näha, et pärast küllastamist on ilmne moonutus, mis on kooskõlas simulatsiooni tulemustega.
Mõõtke, kas induktiivsus on ebanormaalselt kuumenenud, ja kuulake ebanormaalset vilet
Inseneripraktikas on palju olukordi, me ei pruugi teada südamiku täpset tüüpi, induktiivsuse küllastusvoolu suurust on raske teada ja mõnikord pole induktiivvoolu testimine mugav; Praegu saame ka esialgselt kindlaks teha, kas küllastus on toimunud, mõõtes, kas induktiivsusel on ebanormaalne temperatuuri tõus, või kuulates, kas on ebanormaalset karjumist.
Siin on toodud mõned näpunäited induktiivsuse küllastuse määramiseks. Loodan, et sellest oli abi.
Postitusaeg: juuli-07-2023
