Induktiivsus on alalisvoolu/alalisvoolu toiteallika oluline osa. Induktiivi valimisel tuleb arvestada paljude teguritega, näiteks induktiivsuse väärtuse, DCR-i, suuruse ja küllastusvooluga. Induktiivide küllastuskarakteristikuid mõistetakse sageli valesti ja need põhjustavad probleeme. Selles artiklis käsitletakse, kuidas induktiivsus saavutab küllastuse, kuidas küllastus mõjutab vooluringi ja induktiivsuse küllastuse tuvastamise meetodit.
Induktiivsuse küllastumine põhjustab
Esiteks, mõista intuitiivselt, mis on induktiivsuse küllastus, nagu on näidatud joonisel 1:
Joonis 1
Me teame, et kui joonisel 1 kujutatud mähisest läbi lastakse voolu, tekitab mähis magnetvälja;
Magnetiline südamik magnetiseerub magnetvälja mõjul ja sisemised magnetdomeenid pöörlevad aeglaselt.
Kui magnetiline südamik on täielikult magnetiseeritud, on magnetdomeeni suund sama, mis magnetväli. Isegi kui väline magnetväli suureneb, puudub magnetilisel südamikul pöörlev magnetdomeen ja induktiivsus siseneb küllastunud olekusse.
Teisest vaatenurgast, joonisel 2 kujutatud magnetiseerimiskõveral vastab magnetvoo tiheduse B ja magnetvälja tugevuse H vaheline seos joonisel 2 paremal asuvale valemile:
Kui magnetvoo tihedus saavutab Bm-i, siis magnetvoo tihedus enam magnetvälja intensiivsuse suurenemisega oluliselt ei suurene ja induktiivsus saavutab küllastuse.
Induktiivsuse ja läbitavuse µ vahelisest seosest näeme:
Kui induktiivsus on küllastunud, väheneb µm oluliselt ja lõpuks väheneb induktiivsus oluliselt ning kaob võime voolu summutada.
Joonis 2
Näpunäited induktiivsuse küllastuse määramiseks
Kas on mingeid näpunäiteid induktiivsuse küllastuse hindamiseks praktilistes rakendustes?
Selle võib kokku võtta kahte põhikategooriasse: teoreetilised arvutused ja eksperimentaalsed testid.
☆Teoreetiline arvutus võib alata maksimaalsest magnetvoo tihedusest ja maksimaalsest induktiivsusvoolust.
☆Eksperimentaalne test keskendub peamiselt induktiivsuse voolu lainekujule ja mõnele muule esialgsele hindamismeetodile.
Neid meetodeid kirjeldatakse allpool.
Arvutage magnetvoo tihedus
See meetod sobib induktiivsuse projekteerimiseks magnetilise südamiku abil. Südamiku parameetrite hulka kuuluvad magnetahela pikkus le, efektiivne pindala Ae jne. Magnetilise südamiku tüüp määrab ka vastava magnetilise materjali klassi ning magnetiline materjal arvestab vastavalt magnetilise südamiku kadudega ja küllastusmagnetvoo tihedusega.
Nende materjalide abil 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 projekteeritud induktiivsusel on küllastumisoht.
Arvutage maksimaalne induktiivsusvool
See meetod sobib vooluringi otseseks projekteerimiseks valmis induktiivpoolide abil.
Erinevatel vooluahela topoloogiatel on induktiivsusvoolu arvutamiseks erinevad valemid.
Näiteks Bucki kiibi MP2145 saab arvutada järgmise valemi abil ja arvutatud tulemust saab võrrelda induktiivsuse spetsifikatsiooni väärtusega, et teha kindlaks, kas induktiivsus on küllastunud.
Induktiivvoolu lainekuju järgi otsustades
See meetod on ka inseneripraktikas kõige levinum ja praktilisem meetod.
Näitena MP2145-st kasutatakse simulatsiooniks MPSmarti simulatsioonitööriista. Simulatsiooni lainekujust on näha, et kui induktiivpool ei ole küllastunud, on induktiivvool teatud kaldega kolmnurkne laine. Kui induktiivpool on küllastunud, on induktiivvoolu lainekujul ilmne moonutus, mis on tingitud induktiivsuse vähenemisest pärast küllastumist.
Inseneripraktikas saame jälgida, kas induktiivsuse voolulainekuju on moonutatud, et selle põhjal otsustada, kas induktiivsus on küllastunud.
Allpool on näidatud MP2145 demoplaadil mõõdetud lainekuju. On näha, et pärast küllastumist on ilmne moonutus, mis on kooskõlas simulatsiooni tulemustega.
Mõõtke, kas induktiivsus on ebanormaalselt kuumenenud ja kuulake ebanormaalset vileheli.
Inseneripraktikas on palju olukordi, kus me ei pruugi teada täpset südamiku tüüpi, induktiivsuse küllastusvoolu suurust on raske teada ja mõnikord pole induktiivsusvoolu testimine mugav; sel ajal saame ka esialgselt kindlaks teha, kas küllastumine on toimunud, mõõtes, kas induktiivsuse temperatuur tõuseb ebanormaalselt, või kuulates, kas esineb ebanormaalset kriiskamist.
Siin on toodud mõned näpunäited induktiivsuse küllastuse määramiseks. Loodan, et need olid abiks.
Postituse aeg: 07.07.2023
