Induktivitāte ir svarīga līdzstrāvas/līdzstrāvas barošanas avota sastāvdaļa. Izvēloties induktors, jāņem vērā daudzi faktori, piemēram, induktivitātes vērtība, DCR, izmērs un piesātinājuma strāva. Induktoru piesātinājuma raksturlielumi bieži tiek pārprasti un rada problēmas. Šajā rakstā tiks apspriests, kā induktivitāte sasniedz piesātinājumu, kā piesātinājums ietekmē ķēdi un induktivitātes piesātinājuma noteikšanas metodi.
Induktivitātes piesātinājuma cēloņi
Pirmkārt, intuitīvi saprotiet, kas ir induktivitātes piesātinājums, kā parādīts 1.
1. attēls
Mēs zinām, ka tad, kad strāva tiek izlaista caur 1. attēlā redzamo spoli, spole radīs magnētisko lauku;
Magnētiskais kodols tiks magnetizēts magnētiskā lauka ietekmē, un iekšējie magnētiskie domēni lēnām griezīsies.
Kad magnētiskais kodols ir pilnībā magnetizēts, magnētiskā domēna virziens ir tāds pats kā magnētiskajam laukam, pat ja ārējais magnētiskais lauks ir palielināts, magnētiskajam kodolam nav magnētiskā domēna, kas varētu griezties, un induktivitāte nonāk piesātinātā stāvoklī. .
No cita viedokļa, magnetizācijas līknē, kas parādīta 2. attēlā, attiecība starp magnētiskās plūsmas blīvumu B un magnētiskā lauka intensitāti H atbilst formulai 2. attēla labajā pusē:
Kad magnētiskās plūsmas blīvums sasniedz Bm, magnētiskās plūsmas blīvums vairs būtiski nepalielinās, palielinoties magnētiskā lauka intensitātei, un induktivitāte sasniedz piesātinājumu.
No attiecības starp induktivitāti un caurlaidību µ mēs varam redzēt:
Kad induktivitāte ir piesātināta, µm tiks ievērojami samazināts, un galu galā induktivitāte tiks ievērojami samazināta un tiks zaudēta spēja nomākt strāvu.
2. attēls
Padomi induktivitātes piesātinājuma noteikšanai
Vai ir kādi padomi, kā praktiski pielietot induktivitātes piesātinājumu?
To var apkopot divās galvenajās kategorijās: teorētiskais aprēķins un eksperimentālā pārbaude.
☆Teorētisko aprēķinu var sākt no maksimālā magnētiskās plūsmas blīvuma un maksimālās induktivitātes strāvas.
☆Eksperimentālais tests galvenokārt koncentrējas uz induktivitātes strāvas viļņu formu un dažām citām sākotnējās sprieduma metodēm.
Šīs metodes ir aprakstītas tālāk.
Aprēķiniet magnētiskās plūsmas blīvumu
Šī metode ir piemērota induktivitātes projektēšanai, izmantojot magnētisko serdi. Galvenie parametri ietver magnētiskās ķēdes garumu le, efektīvo laukumu Ae un tā tālāk. Magnētiskā serdeņa veids nosaka arī atbilstošo magnētiskā materiāla pakāpi, un magnētiskais materiāls nodrošina atbilstošus noteikumus par magnētiskā serdeņa zudumu un piesātinājuma magnētiskās plūsmas blīvumu.
Izmantojot šos materiālus, mēs varam aprēķināt maksimālo magnētiskās plūsmas blīvumu atbilstoši faktiskajai projektēšanas situācijai šādi:
Praksē aprēķinu var vienkāršot, ur vietā izmantojot ui; Visbeidzot, salīdzinot ar magnētiskā materiāla piesātinājuma plūsmas blīvumu, mēs varam spriest, vai projektētajai induktivitātei ir piesātinājuma risks.
Aprēķiniet maksimālo induktivitātes strāvu
Šī metode ir piemērota shēmas projektēšanai tieši, izmantojot gatavus induktorus.
Dažādām ķēžu topoloģijām ir dažādas formulas induktivitātes strāvas aprēķināšanai.
Kā piemēru ņemiet Buck mikroshēmu MP2145, to var aprēķināt pēc šādas formulas, un aprēķināto rezultātu var salīdzināt ar induktivitātes specifikācijas vērtību, lai noteiktu, vai induktivitāte būs piesātināta.
Spriežot pēc induktīvās strāvas viļņu formas
Šī metode ir arī visizplatītākā un praktiskākā metode inženiertehniskajā praksē.
Ņemot MP2145 kā piemēru, simulācijai tiek izmantots MPSmart simulācijas rīks. No simulācijas viļņu formas var redzēt, ka tad, kad induktors nav piesātināts, induktora strāva ir trīsstūrveida vilnis ar noteiktu slīpumu. Kad induktors ir piesātināts, induktora strāvas viļņu formai būs acīmredzami kropļojumi, ko izraisa induktivitātes samazināšanās pēc piesātinājuma.
Inženieru praksē mēs varam novērot, vai, pamatojoties uz to, ir izkropļota induktivitātes strāvas viļņu forma, lai spriestu, vai induktivitāte ir piesātināta.
Zemāk ir MP2145 demonstrācijas plates izmērītā viļņu forma. Var redzēt, ka pēc piesātinājuma ir acīmredzami kropļojumi, kas atbilst simulācijas rezultātiem.
Izmēriet, vai induktivitāte ir neparasti uzkarsusi, un klausieties, vai nav neparastas svilpošanas
Inženieru praksē ir daudz situāciju, mēs varam nezinām precīzu serdes veidu, ir grūti zināt induktivitātes piesātinājuma strāvas lielumu, un dažreiz nav ērti pārbaudīt induktivitātes strāvu; Šobrīd mēs varam arī provizoriski noteikt, vai ir noticis piesātinājums, izmērot, vai induktivitātei ir neparasts temperatūras pieaugums, vai klausoties, vai ir neparasts kliedziens.
Šeit ir ieviesti daži padomi induktivitātes piesātinājuma noteikšanai. Es ceru, ka tas bija noderīgi.
Publicēšanas laiks: 07.07.2023
