Индуктивност је важан део ДЦ/ДЦ напајања.Постоји много фактора које треба узети у обзир при избору индуктора, као што су вредност индуктивности, ДЦР, величина и струја засићења.Карактеристике засићења индуктора су често погрешно схваћене и изазивају проблеме.У овом раду ће се расправљати о томе како индуктивност достиже засићење, како засићење утиче на коло и методу детекције засићења индуктивности.
Узроци засићења индуктивности
Прво, интуитивно схватите шта је засићење индуктивности, као што је приказано на слици 1:
Слика 1
Знамо да када струја прође кроз калем на слици 1, калем ће генерисати магнетно поље;
Магнетно језгро ће бити магнетизовано под дејством магнетног поља, а унутрашњи магнетни домени ће се полако ротирати.
Када је магнетно језгро потпуно магнетизовано, смер магнетног домена је исти као и магнетно поље, чак и ако је спољашње магнетно поље повећано, магнетно језгро нема магнетни домен који може да ротира, а индуктивност улази у засићено стање .
Са друге тачке гледишта, на кривој магнетизације приказаној на слици 2, однос између густине магнетног флукса Б и јачине магнетног поља Х одговара формули десно на слици 2:
Када густина магнетног флукса достигне Бм, густина магнетног флукса више не расте значајно са повећањем интензитета магнетног поља, а индуктивност достиже засићење.
Из односа између индуктивности и пермеабилности µ, можемо видети:
Када је индуктивност засићена, µм ће се знатно смањити, а на крају ће се индуктивност знатно смањити и способност сузбијања струје ће бити изгубљена.
Слика 2
Савети за одређивање засићења индуктивности
Постоје ли неки савети за процену засићења индуктивности у практичним применама?
Може се сажети у две главне категорије: теоријски прорачун и експериментално тестирање.
☆Теоријски прорачун може почети од максималне густине магнетног флукса и максималне струје индуктивности.
☆Експериментални тест се углавном фокусира на таласни облик струје индуктивности и неке друге методе прелиминарне процене.
Ове методе су описане у наставку.
Израчунајте густину магнетног флукса
Овај метод је погодан за пројектовање индуктивности помоћу магнетног језгра.Основни параметри укључују дужину магнетног кола ле, ефективну површину Ае и тако даље.Тип магнетног језгра такође одређује одговарајући степен магнетног материјала, а магнетни материјал даје одговарајуће одредбе о губитку магнетног језгра и густини магнетног флукса засићења.
Са овим материјалима можемо израчунати максималну густину магнетног флукса према стварној пројектној ситуацији, на следећи начин:
У пракси, прорачун се може поједноставити, користећи уи уместо ур;Коначно, у поређењу са густином флукса засићења магнетног материјала, можемо проценити да ли пројектована индуктивност има ризик од засићења.
Израчунајте максималну струју индуктивности
Ова метода је погодна за пројектовање кола директно коришћењем готових индуктора.
Различите топологије кола имају различите формуле за израчунавање струје индуктивности.
Узмимо као пример Буцк чип МП2145, он се може израчунати према следећој формули, а израчунати резултат се може упоредити са вредношћу спецификације индуктивности да би се утврдило да ли ће индуктивност бити засићена.
Судећи по таласном облику индуктивне струје
Ова метода је такође најчешћа и најпрактичнија метода у инжењерској пракси.
Узимајући МП2145 као пример, МПСмарт алат за симулацију се користи за симулацију.Из таласног облика симулације се може видети да када индуктор није засићен, струја индуктора је троугласти талас са одређеним нагибом.Када је индуктор засићен, таласни облик струје индуктора ће имати очигледно изобличење, што је узроковано смањењем индуктивности након засићења.
У инжењерској пракси, можемо посматрати да ли постоји изобличење таласног облика струје индуктивности на основу тога да бисмо проценили да ли је индуктивност засићена.
Испод је измерени таласни облик на МП2145 Демо плочи.Може се видети да постоји очигледна дисторзија након засићења, што је у складу са резултатима симулације.
Измерите да ли је индуктивност ненормално загрејана и послушајте да ли постоји ненормално звиждање
Постоји много ситуација у инжењерској пракси, можда не знамо тачан тип језгра, тешко је знати величину струје засићења индуктивности, а понекад није згодно тестирати струју индуктивности;У овом тренутку такође можемо прелиминарно утврдити да ли је дошло до засићења мерењем да ли индуктивност има ненормалан пораст температуре или слушањем да ли постоји ненормалан врисак.
Овде је представљено неколико савета за одређивање засићења индуктивности.Надам се да је било од помоћи.
Време поста: Јул-07-2023