Induktivitéit ass e wichtegen Deel vun der DC/DC-Stroumversuergung. Et gi vill Faktoren ze berécksiichtegen wann Dir eng Induktor wielt, wéi zum Beispill d'Induktivitéitswäert, den DCR, d'Gréisst an de Sättigungsstroum. D'Sättigungseegeschafte vun Induktivitéite ginn dacks falsch verstanen a verursaache Problemer. Dëse Pabeier wäert diskutéieren, wéi d'Induktivitéit d'Sättigung erreecht, wéi d'Sättigung de Circuit beaflosst, an d'Method fir d'Induktivitéitssättigung z'entdecken.
Induktivitéitssättigung verursaacht
Als éischt, verstitt intuitiv wat Induktivitéitssättigung ass, wéi an der Figur 1 gewisen:
Figur 1
Mir wëssen, datt wann e Stroum duerch d'Spull an der Figur 1 geleet gëtt, d'Spull e Magnéitfeld generéiert;
De Magnéitkär gëtt ënner der Wierkung vum Magnéitfeld magnetiséiert, an déi intern Magnéitberäicher rotéiere sech lues.
Wann de Magnéitkär komplett magnetiséiert ass, ass d'Richtung vum Magnéitberäich d'selwecht wéi dat vum Magnéitfeld, och wann dat externt Magnéitfeld erhéicht gëtt, huet de Magnéitkär kee Magnéitberäich, deen sech dréie kann, an d'Induktivitéit geet an e gesättigte Zoustand.
Aus enger anerer Siicht, an der Magnetiséierungskurve, déi an der Figur 2 gewisen ass, entsprécht d'Bezéiung tëscht der magnéitescher Fluxdicht B an der Magnéitfeldstäerkt H der Formel riets an der Figur 2:
Wann d'Magnéitfluxdicht Bm erreecht, klëmmt d'Magnéitfluxdicht net méi signifikant mat der Erhéijung vun der Magnéitfeldintensitéit, an d'Induktivitéit erreecht d'Sättigung.
Aus der Bezéiung tëscht Induktivitéit a Permeabilitéit µ kënne mir feststellen:
Wann d'Induktivitéit gesättigt ass, gëtt de µm staark reduzéiert, a schliisslech gëtt d'Induktivitéit staark reduzéiert an d'Fäegkeet, de Stroum z'ënnerdrécken, geet verluer.
Figur 2
Tipps fir d'Bestimmung vun der Induktivitéitssättigung
Gëtt et Tipps fir d'Bewäertung vun der Induktivitéitssättigung a prakteschen Uwendungen?
Et kann an zwou Haaptkategorien zesummegefaasst ginn: theoretesch Berechnung an experimentell Tester.
☆Déi theoretesch Berechnung kann mat der maximaler magnéitescher Fluxdicht an dem maximalen Induktivitéitsstroum ufänken.
☆Den experimentellen Test konzentréiert sech haaptsächlech op d'Wellenform vun der Induktivitéitsstroum an e puer aner virleefeg Bewäertungsmethoden.
Dës Methode ginn hei ënnendrënner beschriwwen.
Berechent d'magnéitesch Fluxdicht
Dës Method ass gëeegent fir d'Gestaltung vun der Induktivitéit mat engem Magnéitkär. Kärparameter enthalen d'Längt vum Magnéitkrees le, d'effektiv Fläch Ae asw. Den Typ vum Magnéitkär bestëmmt och déi entspriechend Qualitéit vum Magnéitmaterial, an dat Magnéitmaterial stellt entspriechend Bestëmmungen iwwer de Verloscht vum Magnéitkär an d'Sättigungsmagnéitfluxdicht.
Mat dëse Materialien kënne mir déi maximal magnéitesch Fluxdicht no der tatsächlecher Designsituatioun berechnen, wéi follegt:
An der Praxis kann d'Berechnung vereinfacht ginn, andeems een ui amplaz vun ur benotzt; Schlussendlech kënne mir, am Verglach mat der Sättigungsfluxdicht vum magnéitesche Material, beurteelen, ob déi entworf Induktivitéit e Risiko vun enger Sättigung huet.
Berechent de maximalen Induktivitéitsstroum
Dës Method ass gëeegent fir den direkten Design vu Circuiten mat Hëllef vu fäerdegen Induktivitéiten.
Verschidde Circuit-Topologien hunn ënnerschiddlech Formelen fir d'Berechnung vum Induktivitéitsstroum.
Huelt de Buck-Chip MP2145 als Beispill, dee kann no der folgender Formel berechent ginn, an dat berechent Resultat kann mam Induktivitéitsspezifikatiounswäert verglach ginn, fir ze bestëmmen, ob d'Induktivitéit gesättigt gëtt.
Beurteelung no der Welleform vun der induktiver Stroumversuergung
Dës Method ass och déi üblechst a prakteschst Method an der Ingenieurspraxis.
Wann een den MP2145 als Beispill hëlt, gëtt den MPSmart Simulatiounstool fir d'Simulatioun benotzt. Aus der Simulatiounswelleform kann een erkennen, datt wann d'Spole net gesättigt ass, den Induktorstroum eng dräieckeg Well mat enger bestëmmter Steigung ass. Wann d'Spole gesättigt ass, wäert d'Welleform vun der Induktorstroum eng kloer Verzerrung hunn, déi duerch den Ofsenkung vun der Induktivitéit no der Sättigung verursaacht gëtt.
An der Ingenieurspraxis kënne mir op Basis dovun observéieren, ob et eng Verzerrung vun der Induktivitéitsstroumwelleform gëtt, fir ze beurteelen, ob d'Induktivitéit gesättigt ass.
Hei ënnendrënner ass déi gemoossen Welleform op der MP2145 Demo-Board. Et ass ze gesinn, datt et eng kloer Verzerrung no der Sättigung gëtt, wat mat de Simulatiounsresultater iwwereneestëmmt.
Mooss ob d'Induktivitéit anormal erhëtzt gëtt a lauschtert op anormal Pfeifen.
Et gëtt vill Situatiounen an der Ingenieurspraxis, wou mir den exakten Kärtyp net kennen, et ass schwéier d'Gréisst vun der Sättigungsstroum vun der Induktivitéit ze kennen, an heiansdo ass et net praktesch den Induktivitéitsstroum ze testen; Zu dësem Zäitpunkt kënne mir och virleefeg feststellen, ob Sättigung opgetrueden ass, andeems mir moossen, ob d'Induktivitéit en anormalen Temperaturanstieg huet, oder andeems mir lauschteren, ob et en anormalen Schrei gëtt.
E puer Tipps fir d'Bestimmung vun der Induktivitéitssättigung goufen hei presentéiert. Ech hoffen, et war hëllefräich.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 07. Juli 2023
