L-induttanza hija parti importanti mill-provvista tal-enerġija DC/DC. Hemm ħafna fatturi li għandek tikkonsidra meta tagħżel induttur, bħall-valur tal-induttanza, id-DCR, id-daqs, u l-kurrent tas-saturazzjoni. Il-karatteristiċi tas-saturazzjoni tal-indutturi ħafna drabi jiġu mifhuma ħażin u jikkawżaw problemi. Dan id-dokument se jiddiskuti kif l-induttanza tilħaq is-saturazzjoni, kif is-saturazzjoni taffettwa ċ-ċirkwit, u l-metodu ta' kif tiġi skoperta s-saturazzjoni tal-induttanza.
Kawżi ta' saturazzjoni tal-induttanza
L-ewwel, ifhem b'mod intuwittiv x'inhi s-saturazzjoni tal-induttanza, kif muri fil-Figura 1:
Figura 1
Nafu li meta kurrent jgħaddi mill-kolja fil-Figura 1, il-kolja tiġġenera kamp manjetiku;
Il-qalba manjetika se tiġi manjetizzata taħt l-azzjoni tal-kamp manjetiku, u d-dominji manjetiċi interni se jduru bil-mod.
Meta l-qalba manjetika tkun kompletament manjetizzata, id-direzzjoni tad-dominju manjetiku hija l-istess bħall-kamp manjetiku, anke jekk il-kamp manjetiku estern jiżdied, il-qalba manjetika ma jkollhiex dominju manjetiku li jista' jdur, u l-induttanza tidħol fi stat saturat.
Minn perspettiva oħra, fil-kurva tal-manjetizzazzjoni murija fil-Figura 2, ir-relazzjoni bejn id-densità tal-fluss manjetiku B u s-saħħa tal-kamp manjetiku H tissodisfa l-formula fuq il-lemin fil-Figura 2:
Meta d-densità tal-fluss manjetiku tilħaq Bm, id-densità tal-fluss manjetiku ma tibqax tiżdied b'mod sinifikanti biż-żieda tal-intensità tal-kamp manjetiku, u l-induttanza tilħaq is-saturazzjoni.
Mir-relazzjoni bejn l-induttanza u l-permeabilità µ, nistgħu naraw:
Meta l-induttanza tkun saturata, il-µm titnaqqas ħafna, u eventwalment l-induttanza titnaqqas ħafna u l-abbiltà li titrażżan il-kurrent tintilef.
Figura 2
Suġġerimenti għad-determinazzjoni tas-saturazzjoni tal-induttanza
Hemm xi pariri dwar kif tiġġudika s-saturazzjoni tal-induttanza f'applikazzjonijiet prattiċi?
Jista' jiġi mqassar f'żewġ kategoriji ewlenin: kalkolu teoretiku u ttestjar sperimentali.
☆Il-kalkolu teoretiku jista' jibda mid-densità massima tal-fluss manjetiku u l-kurrent massimu tal-induttanza.
☆It-test sperimentali jiffoka prinċipalment fuq il-forma tal-mewġa tal-kurrent tal-induttanza u xi metodi oħra ta' ġudizzju preliminari.
Dawn il-metodi huma deskritti hawn taħt.
Ikkalkula d-densità tal-fluss manjetiku
Dan il-metodu huwa adattat għad-disinn ta' induttanza bl-użu ta' qalba manjetika. Il-parametri tal-qalba jinkludu t-tul taċ-ċirkwit manjetiku le, l-erja effettiva Ae, eċċ. It-tip ta' qalba manjetika jiddetermina wkoll il-grad korrispondenti tal-materjal manjetiku, u l-materjal manjetiku jagħmel provvedimenti korrispondenti dwar it-telf tal-qalba manjetika u d-densità tal-fluss manjetiku tas-saturazzjoni.
B'dawn il-materjali, nistgħu nikkalkulaw id-densità massima tal-fluss manjetiku skont is-sitwazzjoni attwali tad-disinn, kif ġej:
Fil-prattika, il-kalkolu jista' jiġi ssimplifikat, bl-użu ta' ui minflok ur; Fl-aħħar nett, meta mqabbel mad-densità tal-fluss tas-saturazzjoni tal-materjal manjetiku, nistgħu niġġudikaw jekk l-induttanza ddisinjata għandhiex ir-riskju ta' saturazzjoni.
Ikkalkula l-kurrent massimu tal-induttanza
Dan il-metodu huwa adattat għad-disinn ta' ċirkwit direttament bl-użu ta' indutturi lesti.
Topoloġiji ta' ċirkwiti differenti għandhom formuli differenti għall-kalkolu tal-kurrent tal-induttanza.
Ħu ċ-ċippa Buck MP2145 bħala eżempju, tista' tiġi kkalkulata skont il-formula li ġejja, u r-riżultat ikkalkulat jista' jitqabbel mal-valur tal-ispeċifikazzjoni tal-induttanza biex jiġi determinat jekk l-induttanza hix se tkun saturata.
Ġġudikat mill-forma tal-mewġa tal-kurrent induttiv
Dan il-metodu huwa wkoll l-aktar metodu komuni u prattiku fil-prattika tal-inġinerija.
Bħala eżempju, billi nieħdu l-MP2145, l-għodda ta' simulazzjoni MPSmart tintuża għas-simulazzjoni. Mill-forma tal-mewġa tas-simulazzjoni, jista' jidher li meta l-induttur ma jkunx saturat, il-kurrent tal-induttur ikun mewġa trijangulari b'ċerta inklinazzjoni. Meta l-induttur ikun saturat, il-forma tal-mewġa tal-kurrent tal-induttur ikollha distorsjoni ovvja, li hija kkawżata mit-tnaqqis tal-induttanza wara s-saturazzjoni.
Fil-prattika tal-inġinerija, nistgħu nosservaw jekk hemmx distorsjoni tal-forma tal-mewġa tal-kurrent tal-induttanza bbażata fuq dan biex niġġudikaw jekk l-induttanza hijiex saturata.
Hawn taħt tinsab il-forma tal-mewġa mkejla fuq il-bord Demo tal-MP2145. Jidher li hemm distorsjoni ovvja wara s-saturazzjoni, li hija konsistenti mar-riżultati tas-simulazzjoni.
Kejjel jekk l-induttanza hijiex imsaħħna b'mod anormali u isma' jekk hemmx xi tisfir anormali
Hemm ħafna sitwazzjonijiet fil-prattika tal-inġinerija, nistgħu ma nkunux nafu t-tip eżatt tal-qalba, huwa diffiċli li tkun taf id-daqs tal-kurrent tas-saturazzjoni tal-induttanza, u xi kultant mhux konvenjenti li tittestja l-kurrent tal-induttanza; F'dan il-ħin, nistgħu wkoll niddeterminaw preliminarment jekk is-saturazzjoni seħħitx billi nkejlu jekk l-induttanza għandhiex żieda anormali fit-temperatura, jew nisimgħu jekk hemmx għajta anormali.
Hawnhekk ġew introdotti ftit suġġerimenti dwar kif tiġi ddeterminata s-saturazzjoni tal-induttanza. Nispera li kienu ta' għajnuna.
Ħin tal-pubblikazzjoni: 07 ta' Lulju 2023
