Kearuhan adalah bahagian penting dalam bekalan kuasa DC/DC. Terdapat banyak faktor yang perlu dipertimbangkan semasa memilih induktor, seperti nilai kearuhan, DCR, saiz, dan arus tepu. Ciri-ciri ketepuan induktor sering disalahertikan dan menyebabkan masalah. Kertas kerja ini akan membincangkan bagaimana induktansi mencapai tepu, bagaimana ketepuan mempengaruhi litar, dan kaedah mengesan ketepuan induktansi.
Ketepuan aruhan menyebabkan
Pertama, fahami secara intuitif apa itu ketepuan induktansi, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1:
Rajah 1
Kita tahu bahawa apabila arus dialirkan melalui gegelung dalam Rajah 1, gegelung akan menghasilkan medan magnet;
Teras magnet akan dimagnetkan di bawah tindakan medan magnet, dan domain magnet dalaman perlahan-lahan akan berputar.
Apabila teras magnet sepenuhnya bermagnet, arah domain magnetik adalah sama dengan medan magnet, walaupun medan magnet luaran meningkat, teras magnet tidak mempunyai domain magnet yang boleh berputar, dan induktansi memasuki keadaan tepu. .
Dari sudut pandangan lain, dalam lengkung kemagnetan yang ditunjukkan dalam Rajah 2, hubungan antara ketumpatan fluks magnet B dan kekuatan medan magnet H memenuhi formula di sebelah kanan dalam Rajah 2:
Apabila ketumpatan fluks magnet mencapai Bm, ketumpatan fluks magnet tidak lagi meningkat dengan ketara dengan peningkatan keamatan medan magnet, dan induktansi mencapai tepu.
Daripada hubungan antara induktansi dan kebolehtelapan µ, kita dapat melihat:
Apabila kearuhan tepu, µm akan sangat berkurangan, dan akhirnya kearuhan akan berkurangan dengan banyak dan keupayaan untuk menekan arus akan hilang.
Rajah 2
Petua untuk menentukan ketepuan induktansi
Adakah terdapat sebarang petua untuk menilai ketepuan induktansi dalam aplikasi praktikal?
Ia boleh diringkaskan kepada dua kategori utama: pengiraan teori dan ujian eksperimen.
☆Pengiraan teori boleh bermula dari ketumpatan fluks magnet maksimum dan arus aruhan maksimum.
☆Ujian eksperimen terutamanya memberi tumpuan kepada bentuk gelombang arus aruhan dan beberapa kaedah penghakiman awal yang lain.
Kaedah-kaedah ini diterangkan di bawah.
Kira ketumpatan fluks magnet
Kaedah ini sesuai untuk mereka bentuk kearuhan menggunakan teras magnet. Parameter teras termasuk panjang litar magnetik, kawasan berkesan Ae dan sebagainya. Jenis teras magnet juga menentukan gred bahan magnetik yang sepadan, dan bahan magnet membuat peruntukan yang sepadan mengenai kehilangan teras magnet dan ketumpatan fluks magnet tepu.
Dengan bahan-bahan ini, kita boleh mengira ketumpatan fluks magnet maksimum mengikut keadaan reka bentuk sebenar, seperti berikut:
Dalam amalan, pengiraan boleh dipermudahkan, menggunakan ui dan bukannya ur; Akhir sekali, berbanding dengan ketumpatan fluks tepu bahan magnet, kita boleh menilai sama ada induktansi yang direka mempunyai risiko tepu.
Kira arus aruhan maksimum
Kaedah ini sesuai untuk mereka bentuk litar secara langsung dengan menggunakan induktor siap.
Topologi litar yang berbeza mempunyai formula yang berbeza untuk mengira arus aruhan.
Ambil cip Buck MP2145 sebagai contoh, ia boleh dikira mengikut formula berikut, dan hasil yang dikira boleh dibandingkan dengan nilai spesifikasi induktansi untuk menentukan sama ada induktansi akan tepu.
Berdasarkan bentuk gelombang arus induktif
Kaedah ini juga merupakan kaedah yang paling biasa dan praktikal dalam amalan kejuruteraan.
Mengambil MP2145 sebagai contoh, alat simulasi MPSmart digunakan untuk simulasi. Daripada bentuk gelombang simulasi, dapat dilihat bahawa apabila induktor tidak tepu, arus induktor adalah gelombang segi tiga dengan cerun tertentu. Apabila induktor tepu, bentuk gelombang arus induktor akan mempunyai herotan yang jelas, yang disebabkan oleh penurunan induktansi selepas tepu.
Dalam amalan kejuruteraan, kita boleh melihat sama ada terdapat herotan bentuk gelombang arus kearuhan berdasarkan ini untuk menilai sama ada kearuhan tepu.
Di bawah ialah bentuk gelombang yang diukur pada papan Demo MP2145. Ia boleh dilihat bahawa terdapat herotan yang jelas selepas tepu, yang konsisten dengan keputusan simulasi.
Ukur sama ada induktansi dipanaskan secara tidak normal dan dengar bunyi bersiul yang tidak normal
Terdapat banyak situasi dalam amalan kejuruteraan, kita mungkin tidak mengetahui jenis teras yang tepat, sukar untuk mengetahui saiz arus tepu induktansi, dan kadang-kadang tidak mudah untuk menguji arus induktansi; Pada masa ini, kita juga boleh menentukan secara awal sama ada ketepuan telah berlaku dengan mengukur sama ada induktansi mempunyai kenaikan suhu yang tidak normal, atau mendengar sama ada terdapat jeritan yang tidak normal.
Beberapa petua untuk menentukan ketepuan induktansi telah diperkenalkan di sini. Saya harap ia membantu.
Masa siaran: Jul-07-2023
