Індуктыўнасць - важная частка крыніцы харчавання пастаяннага і пастаяннага току. Пры выбары індуктыўнасці трэба ўлічваць шмат фактараў, такіх як значэнне індуктыўнасці, DCR, памер і ток насычэння. Характарыстыкі насычэння шпулек індуктыўнасці часта разумеюць няправільна і выклікаюць праблемы. У гэтым артыкуле будзе разгледжана, як індуктыўнасць дасягае насычэння, як насычэнне ўплывае на ланцуг і метад выяўлення насычэння індуктыўнасці.
Прычыны насычэння індуктыўнасці
Спачатку інтуітыўна зразумейце, што такое насычэнне індуктыўнасці, як паказана на малюнку 1:
Малюнак 1
Мы ведаем, што калі ток праходзіць праз катушку на малюнку 1, спіраль будзе ствараць магнітнае поле;
Магнітны стрыжань будзе намагнічвацца пад дзеяннем магнітнага поля, а ўнутраныя магнітныя дамены будуць павольна круціцца.
Калі магнітны стрыжань цалкам намагнічаны, кірунак магнітнага дамена такі ж, як і магнітнае поле, нават калі знешняе магнітнае поле павялічваецца, магнітны стрыжань не мае магнітнага дамена, які можа круціцца, і індуктыўнасць пераходзіць у насычаны стан .
З іншага пункту гледжання, на крывой намагнічанасці, паказанай на малюнку 2, залежнасць паміж шчыльнасцю магнітнага патоку B і напружанасцю магнітнага поля H адпавядае формуле справа на малюнку 2:
Калі шчыльнасць магнітнага патоку дасягае Bm, шчыльнасць магнітнага патоку больш не павялічваецца істотна з павелічэннем інтэнсіўнасці магнітнага поля, і індуктыўнасць дасягае насычэння.
З залежнасці паміж індуктыўнасцю і пранікальнасцю µ мы бачым:
Калі індуктыўнасць насычаецца, мкм значна паменшыцца, і ў канчатковым выніку індуктыўнасць значна паменшыцца, і здольнасць душыць ток будзе страчана.
Малюнак 2
Парады па вызначэнні насычэння індуктыўнасці
Ці ёсць парады па ацэнцы насычэння індуктыўнасці ў практычных прымяненнях?
Яе можна абагульніць у дзве асноўныя катэгорыі: тэарэтычны разлік і эксперыментальная праверка.
☆Тэарэтычны разлік можна пачынаць з максімальнай шчыльнасці магнітнага патоку і максімальнага току індуктыўнасці.
☆Эксперыментальны тэст у асноўным сканцэнтраваны на форме сігналу току індуктыўнасці і некаторых іншых метадах папярэдняга меркавання.
Гэтыя метады апісаны ніжэй.
Разлічыце шчыльнасць магнітнага патоку
Гэты метад падыходзіць для распрацоўкі індуктыўнасці з выкарыстаннем магнітнага стрыжня. Асноўныя параметры ўключаюць даўжыню магнітнага ланцуга le, эфектыўную плошчу Ae і гэтак далей. Тып магнітнага стрыжня таксама вызначае адпаведны клас магнітнага матэрыялу, і магнітны матэрыял робіць адпаведныя палажэнні па стратах магнітнага стрыжня і шчыльнасці магнітнага патоку насычэння.
З дапамогай гэтых матэрыялаў мы можам вылічыць максімальную шчыльнасць магнітнага патоку ў адпаведнасці з фактычнай праектнай сітуацыяй наступным чынам:
На практыцы разлікі можна спрасціць, выкарыстоўваючы ui замест ur; Нарэшце, у параўнанні са шчыльнасцю патоку насычэння магнітнага матэрыялу, мы можам меркаваць, ці ёсць рызыка насычэння пры распрацаванай індуктыўнасці.
Разлічыце максімальны ток індуктыўнасці
Гэты метад падыходзіць для распрацоўкі схемы непасрэдна з выкарыстаннем гатовых індуктараў.
Розныя тапалогіі ланцугоў маюць розныя формулы для разліку току індуктыўнасці.
Возьмем у якасці прыкладу чып Buck MP2145, яго можна разлічыць па наступнай формуле, і вылічаны вынік можна параўнаць са значэннем спецыфікацыі індуктыўнасці, каб вызначыць, ці будзе індуктыўнасць насычанай.
Мяркуючы па форме сігналу індуктыўнага току
Гэты метад таксама з'яўляецца найбольш распаўсюджаным і практычным метадам у інжынернай практыцы.
На прыкладзе MP2145 для мадэлявання выкарыстоўваецца інструмент мадэлявання MPSmart. З формы сігналу мадэлявання відаць, што калі індуктар не насычаны, ток індуктара ўяўляе сабой трохкутную хвалю з пэўным нахілам. Пры насычэнні індуктыўнасці форма сігналу току індуктыўнасці будзе мець відавочнае скажэнне, якое выклікана памяншэннем індуктыўнасці пасля насычэння.
У інжынернай практыцы мы можам назіраць, ці ёсць скажэнне формы сігналу току індуктыўнасці, каб меркаваць, ці з'яўляецца індуктыўнасць насычанай.
Ніжэй прыведзена форма сігналу, вымераная на дэманстрацыйнай плаце MP2145. Можна заўважыць, што ёсць відавочныя скажэнні пасля насычэння, што супадае з вынікамі мадэлявання.
Вымерайце, ці ненармальна награваецца індуктыўнасць, і прыслухайцеся да ненармальнага свісту
У інжынернай практыцы бывае шмат сітуацый, мы можам не ведаць дакладны тып стрыжня, цяжка даведацца велічыню току насычэння індуктыўнасці, а часам нязручна правяраць ток індуктыўнасці; У гэты час мы таксама можам папярэдне вызначыць, ці адбылося насычэнне, вымераючы, ці ёсць ненармальнае павышэнне тэмпературы індуктыўнасці, або праслухоўваючы, ці ёсць ненармальны крык.
Некалькі парад па вызначэнні насычэння індуктыўнасці былі прадстаўлены тут. Спадзяюся, гэта было карысна.
Час публікацыі: 7 ліпеня 2023 г
