naidheachdan

Geàrr-chunntas

Tha inductors nam pàirtean glè chudromach ann a bhith ag atharrachadh luchd-tionndaidh, leithid stòradh lùth agus sìoltachain cumhachd. Tha iomadh seòrsa inductors ann, leithid airson diofar thagraidhean (bho tricead ìosal gu tricead àrd), no diofar stuthan bunaiteach a bheir buaidh air feartan an inductor, agus mar sin air adhart. Tha inductors a thathas a’ cleachdadh ann a bhith ag atharrachadh luchd-tionndaidh nan co-phàirtean magnetach àrd-tricead. Ach, air sgàth grunn nithean leithid stuthan, suidheachaidhean obrachaidh (leithid bholtaids agus sruth), agus teòthachd na h-àrainneachd, tha na feartan agus na teòiridhean a tha air an taisbeanadh gu math eadar-dhealaichte. Mar sin, ann an dealbhadh cuairteachaidh, a bharrachd air paramadair bunaiteach an luach inductance, feumar beachdachadh fhathast air an dàimh eadar bacadh an inductor agus an aghaidh AC agus tricead, call cridhe agus feartan sruth sùghaidh, msaa. Bheir an artaigil seo a-steach grunn phrìomh stuthan inductor cudromach agus na feartan aca, agus bheir e cuideachd stiùireadh do innleadairean cumhachd gus inductors àbhaisteach a tha rim faighinn gu malairteach a thaghadh.

Ro-ràdh

Is e pàirt inntrigidh electromagnetic a th ’ann an inductor, a tha air a chruthachadh le bhith a’ lùbadh àireamh sònraichte de choil (coil) air bobbin no cridhe le uèir inslithe. Canar coil inductance no Inductor ris a’ choil seo. A rèir prionnsapal inntrigeadh electromagnetic, nuair a ghluaiseas an coil agus an raon magnetach an coimeas ri chèile, no nuair a ghineas an coil raon magnetach eile tro shruth eile, thèid bholtadh brosnaichte a chruthachadh gus seasamh an aghaidh atharrachadh an raoin magnetach tùsail, agus canar inductance ris a’ ghnè seo de bhith a’ bacadh an atharrachaidh làithreach.

Tha am foirmle luach inductance mar fhoirmle (1), a tha co-rèireach ris an permeability magnetach, ceàrnag an tionndaidh lùbach N, agus an raon tar-roinneil cuairteachaidh magnetach co-ionann Ae, agus tha e co-rèireach gu mì-chothromach ris an fhad cuairteachaidh magnetach co-ionann le . Tha iomadh seòrsa inductance ann, gach fear freagarrach airson diofar thagraidhean; tha an inductance co-cheangailte ri cumadh, meud, modh lùbach, àireamh oidhirpean, agus an seòrsa de stuth magnetach eadar-mheadhanach.

(1)

A rèir cumadh a 'chridhe iarainn, tha an inductance a' gabhail a-steach toroidal, cridhe E agus druma; a thaobh prìomh stuth iarainn, tha cridhe ceirmeag sa mhòr-chuid agus dà sheòrsa bog magnetach. Tha iad nam pùdar ferrite agus meatailteach. A rèir an structair no an dòigh pacaidh, tha uèir uèir, ioma-fhilleadh, agus cumadh, agus tha an uèir air a chòmhdach le neo-sgiath agus leth de ghluadh magnetach Air a chòmhdach (leth-sgiath) agus air a sgiath (le sgiath), msaa.

Bidh an inductor ag obair mar chuairt ghoirid ann an sruth dhìreach, agus a’ nochdadh bacadh mòr air sruth eile. Tha na cleachdaidhean bunaiteach ann an cuairtean a’ toirt a-steach tachdadh, sìoladh, gleusadh, agus stòradh lùth. Ann a bhith a’ cur a-steach an inneal-tionndaidh suidse, is e an inductor am pàirt stòraidh lùtha as cudromaiche, agus tha e a’ cruthachadh sìoltachan pas-ìosal leis an capacitor toraidh gus an ripple bholtachd toraidh a lughdachadh, agus mar sin tha àite cudromach aige cuideachd anns a ’ghnìomh sìoltachaidh.

Bheir an artaigil seo a-steach na diofar stuthan bunaiteach de inductors agus na feartan aca, a bharrachd air cuid de fheartan dealain inductors, mar iomradh measaidh cudromach airson taghadh inductors rè dealbhadh cuairte. Anns an eisimpleir tagraidh, thèid mar a nì thu obrachadh a-mach an luach inductance agus mar a roghnaicheas tu inneal-inntrigidh àbhaisteach a tha ri fhaighinn gu malairteach tro eisimpleirean practaigeach.

Seòrsa stuth bunaiteach

Tha inductors a thathas a’ cleachdadh ann a bhith ag atharrachadh luchd-tionndaidh nan co-phàirtean magnetach àrd-tricead. Bidh an stuth bunaiteach sa mheadhan a’ toirt buaidh as motha air feartan an inductor, leithid bacadh agus tricead, luach inductance agus tricead, no prìomh fheartan sùghaidh. Bheir na leanas a-steach coimeas eadar grunn phrìomh stuthan iarainn cumanta agus na feartan sùghaidh aca mar iomradh cudromach airson a bhith a’ taghadh inductors cumhachd:

1. Cridhe ceirmeach

Is e cridhe ceirmeach aon de na stuthan inductance cumanta. Tha e air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus an structar taiceil a chleachdadh nuair a bhios an coil a’ dol gu crìch. Canar “air core inductor” ris cuideachd. Leis gur e stuth neo-magnetach a th’ anns a’ chridhe iarainn a thathar a’ cleachdadh le co-èifeachd teòthachd glè ìosal, tha an luach inductance gu math seasmhach anns an raon teòthachd obrachaidh. Ach, air sgàth an stuth neo-magnetach mar mheadhan, tha an inductance glè ìosal, nach eil gu math freagarrach airson tionndadh cumhachd a chuir an sàs.

2. Ferrite

Is e an cridhe ferrite a thathas a’ cleachdadh ann an inductors tricead àrd san fharsaingeachd todhar ferrite anns a bheil sinc nicil (NiZn) no sinc manganese (MnZn), a tha na stuth ferromagnetic bog magnetach le coercivity ìosal. Tha Figear 1 a’ sealltainn an lùb hysteresis (lùb BH) de chridhe magnetach coitcheann. Canar feachd co-èigneachail ris an fheachd co-èigneachail HC de stuth magnetach, a tha a’ ciallachadh nuair a thèid an stuth magnetach a tharraing gu sùghaidh magnetach, gu bheil an magnetization (magnetization) air a lughdachadh gu neoni An neart raon magnetach a tha a dhìth aig an àm. Tha coercivity nas ìsle a’ ciallachadh strì nas ìsle an aghaidh demagnetization agus cuideachd a’ ciallachadh call hysteresis nas ìsle.

Tha permeability coimeasach àrd (μr), timcheall air 1500-15000 agus 100-1000, fa leth aig ferrites manganese-sinc agus nicil-sinc. Tha an permeability àrd magnetach aca a’ dèanamh a ’chridhe iarainn nas àirde ann an tomhas sònraichte. An inductance. Ach, is e an ana-cothrom gu bheil an sruth sùghaidh fulangach aige ìosal, agus aon uair ‘s gu bheil an cridhe iarann ​​​​sàthaichte, bidh an permeability magnetach a’ tuiteam gu mòr. Thoir sùil air Figear 4 airson an gluasad a tha a’ dol sìos ann an permeability magnetach de choraichean iarann ​​​​ferrite agus pùdar nuair a tha an cridhe iarann ​​​​sàthaichte. Coimeas. Nuair a thèid a chleachdadh ann an inductors cumhachd, thèid beàrn èadhair fhàgail anns a ’phrìomh chuairt magnetach, a dh’ fhaodadh permeability a lughdachadh, sùghaidh a sheachnadh agus barrachd lùth a stòradh; nuair a tha am beàrn èadhair air a ghabhail a-steach, faodaidh an permeability coimeasach co-ionann a bhith timcheall air 20- Eadar 200. Leis gum faod seasmhachd àrd an stuth fhèin an call a dh ’adhbhraicheas sruth eddy a lughdachadh, tha an call nas ìsle aig triceadan àrda, agus tha e nas freagarraiche airson cruth-atharraichean àrd-tricead, inductors sìoltachain EMI agus inductors stòraidh lùth de luchd-tionndaidh cumhachd. A thaobh tricead obrachaidh, tha ferrite nicil-sinc freagarrach airson a chleachdadh (> 1 MHz), fhad ‘s a tha ferrite manganese-zinc freagarrach airson bannan tricead nas ìsle (<2 MHz).

1

Figear 1. An lùb hysteresis aig a 'chridhe magnetach (BR: remanence; BSAT: dùmhlachd flux magnetach sùghaidh)

3. Cridhe iarainn pùdar

Tha coraichean iarann ​​​​pùdair cuideachd nan stuthan ferromagnetic bog-magnetic. Tha iad air an dèanamh de alloys pùdar iarainn de dhiofar stuthan no dìreach pùdar iarainn. Anns an fhoirmle tha stuthan neo-magnetach le diofar mheudan gràin, agus mar sin tha an lùb sùghaidh gu ìre mhath socair. Tha cridhe iarainn pùdar sa mhòr-chuid toroidal. Tha Figear 2 a’ sealltainn cridhe an iarainn pùdair agus an sealladh tar-roinneil aige.

Tha coraichean iarann ​​​​pùdair cumanta a’ toirt a-steach alloy iarann-nickel-molybdenum (MPP), sendust (Sendust), alloy iarann-nicil (flux àrd) agus cridhe pùdar iarainn (pùdar iarainn). Air sgàth nan diofar phàirtean, tha na feartan agus na prìsean aige eadar-dhealaichte cuideachd, a bheir buaidh air an roghainn inductors. Bheir na leanas a-steach na prìomh sheòrsaichean a chaidh ainmeachadh agus nì iad coimeas eadar na feartan aca:

A. Iarann-nickel-molybdenum alloy (MPP)

Tha alloy Fe-Ni-Mo air a ghiorrachadh mar MPP, a tha na ghiorrachadh de phùdar molypermalloy. Tha an permeability coimeasach timcheall air 14-500, agus tha an dùmhlachd flux magnetach sùghaidh timcheall air 7500 Gauss (Gauss), a tha nas àirde na dùmhlachd flux magnetach sùghaidh ferrite (timcheall air 4000-5000 Gauss). Mòran a-mach. Tha an call iarainn as lugha aig MPP agus tha an seasmhachd teòthachd as fheàrr am measg coraichean iarann ​​​​pùdair. Nuair a ruigeas an sruth DC taobh a-muigh an sruth sùghaidh ISAT, bidh an luach inductance a’ dol sìos gu slaodach gun lasachadh obann. Tha coileanadh nas fheàrr aig MPP ach cosgais nas àirde, agus mar as trice bidh e air a chleachdadh mar inductor cumhachd agus sìoladh EMI airson luchd-tionndaidh cumhachd.

B. Sendust

Is e cridhe iarann ​​alloy iarann-silicon-alùmanum a tha air a dhèanamh suas de iarann, sileacon, agus alùmanum, le permeability magnetach coimeasach de mu 26 gu 125. Tha an call iarainn eadar cridhe pùdar iarainn agus MPP agus alloy iarann-nicil . Tha dùmhlachd flux magnetach sùghaidh nas àirde na MPP, timcheall air 10500 Gauss. Tha seasmhachd teòthachd agus sùghaidh feartan gnàthach beagan nas ìsle na MPP agus alloy iarann-nicil, ach nas fheàrr na cridhe pùdar iarainn agus cridhe ferrite, agus tha a’ chosgais coimeasach nas saoire na MPP agus alloy iarann-nicil. Tha e air a chleachdadh sa mhòr-chuid ann an sìoladh EMI, cuairtean ceartachaidh factar cumhachd (PFC) agus innealan-inntrigidh cumhachd airson tionndadh cumhachd atharrachadh.

C. alloy iarainn-nicil (flux àrd)

Tha cridhe alloy iarann-nickel air a dhèanamh le iarann ​​​​agus nicil. Tha an permeability magnetach coimeasach timcheall air 14-200. Tha an call iarainn agus seasmhachd teòthachd eadar MPP agus alloy iarann-silicon-alùmanum. Tha an dùmhlachd flux magnetach sùghaidh as àirde aig cridhe alloy iarann-nicil, timcheall air 15,000 Gauss, agus faodaidh e seasamh ri sruthan claon DC nas àirde, agus tha na feartan claonadh DC aige nas fheàrr cuideachd. Farsaingeachd an tagraidh: Ceartachadh factar cumhachd gnìomhach, inductance stòradh lùtha, inductance sìoltachain, cruth-atharrachaidh tricead àrd de inneal-tionndaidh flyback, msaa.

D. Pùdar iarainn

Tha an cridhe pùdar iarainn air a dhèanamh de ghràinean pùdar iarainn àrd-ghlan le mìrean glè bheag a tha air an insaladh bho chèile. Tha am pròiseas saothrachaidh a’ toirt air beàrn èadhair sgaoilte. A bharrachd air an cumadh fàinne, tha seòrsa E agus seòrsa stampaidh aig na cumaidhean cridhe pùdar iarainn cumanta cuideachd. Tha permeability magnetach coimeasach cridhe pùdar iarainn timcheall air 10 gu 75, agus tha an dùmhlachd flux magnetach sùghaidh àrd timcheall air 15000 Gauss. Am measg nan coraichean iarann ​​​​pùdair, tha an call iarainn as àirde aig cridhe pùdar iarainn ach an cosgais as ìsle.

Tha Figear 3 a’ sealltainn na lùban BH de PC47 manganese-sinc ferrite dèanta le TDK agus coraichean iarainn le pùdar -52 agus -2 air an dèanamh le MICROMETALS; tha an permeability magnetach coimeasach de manganese-sinc ferrite mòran nas àirde na an ìre de iarann ​​​​pùdair agus tha e làn-shàthaichte Tha an dùmhlachd flux magnetach gu math eadar-dhealaichte cuideachd, tha am ferrite timcheall air 5000 Gauss agus tha cridhe pùdar iarainn nas motha na 10000 Gauss.

3

Figear 3. BH lùb de manganese-sinc ferrite agus coraichean pùdar iarainn de dhiofar stuthan

Ann an geàrr-chunntas, tha feartan sùghaidh a’ chridhe iarainn eadar-dhealaichte; aon uair ‘s gu bheilear a’ dol thairis air an t-sruth sùghaidh, bidh permeability magnetach a ’chridhe ferrite a’ tuiteam gu mòr, fhad ‘s a dh’ fhaodas cridhe pùdar iarainn a dhol sìos gu slaodach. Tha Figear 4 a’ sealltainn feartan drop permeability magnetach cridhe iarann ​​​​pùdair leis an aon permeability magnetach agus ferrite le beàrn èadhair fo neartan raon magnetach eadar-dhealaichte. Tha seo cuideachd a’ mìneachadh inductance a’ chridhe ferrite, leis gu bheil an permeability a’ tuiteam gu mòr nuair a tha an cridhe làn-shàthaichte, mar a chithear bho cho-aontar (1), tha e cuideachd ag adhbhrachadh gum bi an inductance a’ tuiteam gu mòr; fhad ‘s a tha an cridhe pùdar le beàrn èadhair sgaoilte, an permeability magnetach Bidh an ìre a’ dol sìos gu slaodach nuair a tha an cridhe iarann ​​​​sàthaichte, agus mar sin bidh an inductance a ’dol sìos nas socair, is e sin, tha feartan claonadh DC nas fheàrr aige. Ann an cleachdadh luchd-tionndaidh cumhachd, tha am feart seo glè chudromach; mura h-eil feart sùghaidh slaodach an inductor math, bidh sruth an inductor ag èirigh chun an t-sruth sùghaidh, agus mar thoradh air tuiteam gu h-obann ann an inductance bidh cuideam gnàthach a’ chriostail suidse ag èirigh gu h-obann, a tha furasta a mhilleadh.

4

Figear 4. Feartan drop permeability magnetach cridhe iarann ​​​​pùdair agus cridhe iarann ​​​​ferrite le beàrn èadhair fo neart raon magnetach eadar-dhealaichte.

Feartan dealain inductor agus structar pacaid

Nuair a bhios tu a’ dealbhadh inneal-tionndaidh suidse agus a’ taghadh inneal-inntrigidh, feumar luach an inductance L, bacadh Z, strì AC ACR agus luach Q (factar càileachd), IDC gnàthach agus ISAT, agus call bunaiteach (call bunaiteach) agus feartan dealain cudromach eile. beachdachadh. A bharrachd air an sin, bheir structar pacaidh an inductor buaidh air meud an aodion magnetach, a bheir buaidh air EMI. Bruidhnidh na leanas air na feartan gu h-àrd fa leth mar bheachdachaidhean airson inductors a thaghadh.

1. Inductance luach (L)

Is e luach inductance inductor am paramadair bunaiteach as cudromaiche ann an dealbhadh cuairteachaidh, ach feumar dearbhadh a bheil an luach inductance seasmhach aig tricead obrachaidh. Tha luach ainmichte an inductance mar as trice air a thomhas aig 100 kHz no 1 MHz às aonais claonadh DC taobh a-muigh. Agus gus dèanamh cinnteach gu bheil e comasach mòr-chinneasachadh fèin-ghluasadach, tha fulangas an inductor mar as trice ± 20% (M) agus ± 30% (N). Is e Figear 5 an graf caractar tricead inductance de inductor Taiyo Yuden NR4018T220M air a thomhas le meatair LCR Wayne Kerr. Mar a chithear san fhigear, tha an lùb luach inductance gu ìre mhath rèidh ro 5 MHz, agus cha mhòr nach urrainnear an luach inductance a mheas mar seasmhach. Anns a ’chòmhlan tricead àrd mar thoradh air an ath-shuidheachadh a thig leis an capacitance dìosganach agus an inductance, meudaichidh luach an inductance. Canar am tricead athshondach seo ris an tricead fèin-fhuaimneach (SRF), a dh’ fheumas a bhith mòran nas àirde na tricead obrachaidh mar as trice.

5

Figear 5, Taiyo Yuden NR4018T220M diagram tomhais feart tricead inntrigidh

2. Impedance (Z)

Mar a chithear ann am Figear 6, chithear an diagram bacaidh cuideachd bho choileanadh an inductance aig diofar triceadan. Tha bacadh an inductor timcheall air co-rèireach ris an tricead (Z = 2πfL), agus mar as àirde am tricead, bidh an reactance tòrr nas motha na an aghaidh AC, agus mar sin bidh an cnap-starra gan giùlan fhèin mar fhìor inductance (ìre is 90˚). Aig triceadan àrda, mar thoradh air a’ bhuaidh capacitance dìosganach, chithear puing tricead fèin-fhuaimneach a’ bhacadh. Às deidh na h-ìre seo, bidh an cnap-starra a 'tuiteam agus a' fàs capacitive, agus bidh an ìre ag atharrachadh mean air mhean gu -90 ˚.

6

3. Luach Q agus AC an aghaidh (ACR)

Is e luach Q anns a’ mhìneachadh air inductance an co-mheas eadar reactance agus strì, is e sin, an co-mheas eadar a’ phàirt mac-meanmnach agus fìor phàirt a’ bhacadh, mar a tha ann am foirmle (2).

(2)

Far a bheil XL mar reactance an inductor, agus is e RL an aghaidh AC an inductor.

Anns an raon tricead ìosal, tha an aghaidh AC nas motha na an reactance a dh’ adhbhraich an inductance, agus mar sin tha a luach Q glè ìosal; Mar a bhios an tricead ag àrdachadh, bidh an reactance (timcheall air 2πfL) a ’fàs nas motha agus nas motha, eadhon ged a tha an aghaidh mar thoradh air buaidh craiceann (buaidh craiceann) agus buaidh faisg air làimh) Bidh a’ bhuaidh a ’fàs nas motha agus nas motha, agus tha an luach Q fhathast ag àrdachadh le tricead ; nuair a thig e faisg air SRF, bidh an reactance inductive air a chothromachadh mean air mhean leis an reactance capacitive, agus mean air mhean bidh an luach Q a’ fàs nas lugha; nuair a thig an SRF gu bhith neoni, seach gu bheil an reactance inductive agus an reactance capacitive gu tur mar an ceudna A’ dol à bith. Tha Figear 7 a’ sealltainn an dàimh eadar luach Q agus tricead NR4018T220M, agus tha an dàimh ann an cumadh clag inverted.

7

Figear 7. An dàimh eadar luach Q agus tricead inductor Taiyo Yuden NR4018T220M

Ann am bann tricead inductance an tagraidh, mar as àirde an luach Q, is ann as fheàrr; tha e a’ ciallachadh gu bheil an reactance aige tòrr nas motha na an aghaidh AC. San fharsaingeachd, tha an luach Q as fheàrr os cionn 40, a tha a 'ciallachadh gu bheil càileachd an inductor math. Ach, san fharsaingeachd mar a bhios an claonadh DC a’ dol am meud, lughdaichidh an luach inductance agus lughdaichidh luach Q cuideachd. Ma thèid uèir cruan còmhnard no uèir cruan ioma-iath a chleachdadh, faodar buaidh craiceann, is e sin, strì AC, a lughdachadh, agus faodar luach Q an inductor àrdachadh cuideachd.

Tha an aghaidh DC DCR mar as trice air a mheas mar an aghaidh DC an uèir copar, agus faodar an aghaidh obrachadh a-mach a rèir trast-thomhas agus fad na h-uèir. Ach, cleachdaidh a’ mhòr-chuid de na inductors SMD gnàthach ìosal tàthadh ultrasonic gus duilleag copair an SMD a dhèanamh aig a’ chrìoch lùbach. Ach, leis nach eil an uèir copar fada agus nach eil an luach dìon àrd, bidh an aghaidh tàthaidh gu tric a’ toirt cunntas air cuid mhath den strì an aghaidh DC san fharsaingeachd. A’ gabhail an inductor SMD uèir TDK CLF6045NIT-1R5N mar eisimpleir, is e an aghaidh DC tomhaiste 14.6mΩ, agus is e 12.1mΩ an aghaidh DC air a thomhas a rèir trast-thomhas agus fad na h-uèir. Tha na toraidhean a’ sealltainn gu bheil an strì tàthaidh seo a’ dèanamh suas mu 17% den strì iomlan DC.

Frith-aghaidh AC Tha buaidh craiceann agus buaidh faisg air ACR, a bheir air àrdachadh ACR le tricead; ann a bhith a’ cleachdadh inductance coitcheann, leis gu bheil am pàirt AC mòran nas ìsle na am pàirt DC, chan eil buaidh ACR follaiseach; ach aig luchd aotrom, Leis gu bheil am pàirt DC air a lughdachadh, chan urrainnear dearmad a dhèanamh air a’ chall a dh’ adhbhraich ACR. Tha buaidh a ’chraicinn a’ ciallachadh, fo chumhachan AC, gu bheil an cuairteachadh gnàthach taobh a-staigh an stiùiriche neo-chòmhnard agus air a chuimseachadh air uachdar na h-uèir, a ’leantainn gu lùghdachadh ann an raon tar-roinn uèir co-ionann, a tha e fhèin a’ meudachadh strì co-ionann an uèir le tricead. A bharrachd air an sin, ann an lùb uèir, bidh uèirichean faisg air làimh ag adhbhrachadh cur-ris agus toirt air falbh raointean magnetach mar thoradh air an t-sruth, gus am bi an sruth air a chuimseachadh air an uachdar ri taobh an uèir (no an uachdar as fhaide air falbh, a rèir stiùir an t-sruth ), a tha cuideachd ag adhbhrachadh interception uèir co-ionann. Is e an iongantas gu bheil an sgìre a’ lughdachadh agus an àrdachadh an aghaidh co-ionann ris a’ bhuaidh faisg air làimh; ann an tagradh inductance lùbach multilayer, tha a ’bhuaidh faisg air làimh eadhon nas follaisiche.

8

Tha Figear 8 a’ sealltainn a’ cheangail eadar strì AC agus tricead an inductor SMD leòinte-uèir NR4018T220M. Aig tricead 1kHz, tha an aghaidh timcheall air 360mΩ; aig 100kHz, tha an aghaidh ag èirigh gu 775mΩ; aig 10MHz, tha luach an aghaidh faisg air 160Ω. Nuair a thathar a’ dèanamh tuairmse air a’ chall copair, feumaidh an àireamhachadh beachdachadh air an ACR a dh’ adhbhraich a’ chraiceann agus buaidhean faisg air làimh, agus atharrachadh gu foirmle (3).

4. Sruth sùghaidh (ISAT)

Is e sruth sùghaidh ISAT sa chumantas an sruth claon a tha air a chomharrachadh nuair a tha luach an inductance air a lughdachadh leithid 10%, 30%, no 40%. Airson ferrite beàrn èadhair, leis gu bheil an caractar sruth sùghaidh aige gu math luath, chan eil mòran eadar-dhealachaidh eadar 10% agus 40%. Thoir sùil air Figear 4. Ach, mas e cridhe pùdar iarainn a th’ ann (leithid inductor stampaichte), tha an lùb sùghaidh gu ìre mhath socair, mar a chithear ann am Figear 9, tha an claonadh sruth aig 10% no 40% den lasachadh inductance mòran eadar-dhealaichte, agus mar sin thèid luach gnàthach sùghaidh a dheasbad air leth airson an dà sheòrsa de choraichean iarainn mar a leanas.

Airson ferrite beàrn èadhair, tha e reusanta ISAT a chleachdadh mar chrìoch àrd an t-sruth inductor as àirde airson tagraidhean cuairteachaidh. Ach, mas e cridhe pùdar iarainn a th’ ann, mar thoradh air a ’ghnè sùghaidh slaodach, cha bhith duilgheadas ann eadhon ged a tha an sruth as àirde den chuairt tagraidh nas àirde na ISAT. Mar sin, tha am feart cridhe iarainn seo nas freagarraiche airson tagraidhean tionndaidh atharrachadh. Fo luchd trom, ged a tha luach inductance an inductor ìosal, mar a chithear ann am Figear 9, tha am bàillidh ripple gnàthach àrd, ach tha fulangas gnàthach capacitor an-dràsta àrd, agus mar sin cha bhith e na dhuilgheadas. Fo luchd aotrom, tha luach inductance an inductor nas motha, a chuidicheas le bhith a ’lughdachadh sruth ripple an inductor, agus mar sin a’ lughdachadh call iarainn. Tha Figear 9 a’ dèanamh coimeas eadar an lùb gnàthach sùghaidh de ferrite lot TDK SLF7055T1R5N agus inneal-inntrigidh cridhe pùdar iarainn stampaichte SPM6530T1R5M fon aon luach ainmichte inductance.

9

Figear 9. Lùb sruth sùghaidh de ferrite leòinte agus cridhe pùdar iarainn air a stampadh fon aon luach ainmichte inductance

5. Ìre sruthach (IDC)

Is e luach IDC an claonadh DC nuair a tha teòthachd an inductor ag èirigh gu Tr˚C. Tha na mion-chomharrachaidhean cuideachd a’ nochdadh a luach strì DC RDC aig 20˚C. A rèir co-èifeachd teòthachd an uèir copar tha timcheall air 3,930 ppm, nuair a dh’ èiricheas teòthachd Tr, is e an luach dìon aige RDC_Tr = RDC (1 + 0.00393Tr), agus is e an caitheamh cumhachd aige PCU = I2DCxRDC. Tha an call copair seo air a sgaoileadh air uachdar an inductor, agus faodar an aghaidh teirmeach ΘTH den inductor a thomhas:

(2)

Tha Clàr 2 a’ toirt iomradh air duilleag dàta an t-sreath TDK VLS6045EX (6.0 × 6.0 × 4.5mm), agus a’ tomhas an aghaidh teirmeach aig àrdachadh teòthachd de 40˚C. Gu follaiseach, airson inductors den aon shreath agus meud, tha an aghaidh teirmeach àireamhaichte cha mhòr co-ionann air sgàth an aon raon sgaoilidh teas uachdar; ann am faclan eile, faodar tuairmse a dhèanamh air an IDC gnàthach de dhiofar inductors. Tha diofar sheasamh teirmeach aig diofar shreathan (pasganan) de inductors. Tha Clàr 3 a’ dèanamh coimeas eadar an aghaidh teirmeach inductors sreath TDK VLS6045EX (leth-sgiath) agus sreath SPM6530 (moulded). Mar as motha an aghaidh teirmeach, is ann as àirde an àrdachadh teòthachd a thigeadh nuair a bhios an inductance a’ sruthadh tron ​​​​t-sruth luchd; air dhòigh eile, an ìre as ìsle.

(2)

Clàr 2. Frith-aghaidh teirmeach de inductors sreath VLS6045EX aig àrdachadh teòthachd de 40˚C

Chithear bho Chlàr 3, eadhon ged a tha meud an inductors coltach ri chèile, gu bheil an aghaidh teirmeach nan inductors stampaichte ìosal, is e sin, tha an sgaoileadh teas nas fheàrr.

(3)

Clàr 3. Coimeas air strì an aghaidh teirmeach de dhiofar inductors pacaid.

6. Core call

Tha call bunaiteach, ris an canar call iarann, gu ìre mhòr air adhbhrachadh le call sruth eddy agus call hysteresis. Tha meud call sruth eddy gu mòr an urra ri co-dhiù a tha am prìomh stuth furasta a “ghiùlain”; ma tha an giùlan àrd, is e sin, tha an resistivity ìosal, tha an call sruth eddy àrd, agus ma tha an aghaidh an ferrite àrd, tha an call sruth eddy gu math ìosal. Tha call gnàthach Eddy cuideachd co-cheangailte ri tricead. Mar as àirde am tricead, is ann as motha a bhios an call sruth eddy. Mar sin, bidh an stuth bunaiteach a 'dearbhadh tricead obrachaidh ceart a' chridhe. San fharsaingeachd, faodaidh tricead obrach cridhe pùdar iarainn ruighinn 1MHz, agus faodaidh tricead obrach ferrite ruighinn 10MHz. Ma tha an tricead obrachaidh nas àirde na an tricead seo, meudaichidh an call sruth eddy gu luath agus àrdaichidh teòthachd cridhe an iarainn cuideachd. Ach, le leasachadh luath air prìomh stuthan iarainn, bu chòir coraichean iarainn le triceadan obrachaidh nas àirde a bhith dìreach timcheall air an oisean.

Is e call iarainn eile an call hysteresis, a tha co-rèireach ris an àite a tha dùinte leis an lùb hysteresis, a tha co-cheangailte ri leud swing pàirt AC den t-sruth; mar as motha an swing AC, is ann as motha a bhios an call hysteresis.

Ann an cuairteachadh co-ionann de inductor, bidh resistor ceangailte ann an co-shìnte ris an inductor gu tric air a chleachdadh gus an call iarainn a chuir an cèill. Nuair a tha an tricead co-ionann ri SRF, bidh an reactance inductive agus reactance capacitive a’ cuir dheth a-mach, agus tha an reactance co-ionann neoni. Aig an àm seo, tha bacadh an inductor co-ionann ris an aghaidh call iarainn ann an sreath leis an strì an aghaidh lùbach, agus tha an aghaidh call iarainn mòran nas motha na an aghaidh lùbach, agus mar sin tha an casg aig SRF timcheall air co-ionann ris an aghaidh call iarainn. A’ gabhail inductor bholtachd ìosal mar eisimpleir, tha an aghaidh call iarainn aige timcheall air 20kΩ. Ma thathas a’ meas gu bheil an bholtadh luach èifeachdach aig gach ceann den inductor 5V, tha an call iarainn aige timcheall air 1.25mW, a tha cuideachd a’ sealltainn mar as motha an aghaidh call iarainn, ’s ann as fheàrr.

7. Structar sgiath

Tha structar pacaidh inductors ferrite a’ toirt a-steach neo-sgiathan, leth-sgiathan le glaodh magnetach, agus sgiath, agus tha beàrn èadhair mòr anns gach fear dhiubh. Gu dearbh, bidh aodion magnetach aig a ’bheàrn èadhair, agus anns a’ chùis as miosa, cuiridh e bacadh air na cuairtean comharran beaga mun cuairt, no ma tha stuth magnetach faisg air làimh, thèid an inductance aige atharrachadh cuideachd. Is e structar pacaidh eile inductor pùdar iarainn le stampa. Leis nach eil beàrn taobh a-staigh an inductor agus gu bheil an structar lùbach cruaidh, tha an duilgheadas a thaobh sgaoileadh raon magnetach gu ìre mhath beag. Is e Figear 10 cleachdadh gnìomh FFT an oscilloscope RTO 1004 gus meud an raon magnetach aoidionachd a thomhas aig 3mm gu h-àrd agus air taobh an inductor stampaichte. Tha Clàr 4 a’ liostadh coimeas an raon magnetach aoidionach de dhiofar inductors structar pacaid. Chithear gu bheil an aodion magnaiteach as miosa aig inductors neo-sgiathach; tha an aodion magnetach as lugha aig inductors stampaichte, a’ sealltainn a’ bhuaidh dìon magnetach as fheàrr. . Tha an eadar-dhealachadh ann am meud an raon magnetach aoidionach de inductors an dà structar sin timcheall air 14dB, a tha faisg air 5 tursan.

10

Figear 10. Meud an raon magnetach aoidionachd air a thomhas aig 3mm gu h-àrd agus air taobh an inductor stampaichte

(4)

Clàr 4. Coimeas air an raon magnetach aoidionach de dhiofar inductors structar pacaid

8. comhdach

Ann an cuid de thagraidhean, uaireannan tha grunn sheataichean de luchd-tionndaidh DC air a ’PCB, a tha mar as trice air an rèiteachadh ri taobh a chèile, agus tha na inductors co-fhreagarrach aca cuideachd air an rèiteachadh ri taobh a chèile. Ma chleachdas tu seòrsa neo-shielded no leth-sgiathan le glaodh magnetach faodar inductors a cheangal ri chèile gus eadar-theachd EMI a chruthachadh. Mar sin, nuair a thathar a’ cur an inductor, thathas a’ moladh polarity an inductor a chomharrachadh an-toiseach, agus puing tòiseachaidh is lùbach an t-sreath as fhaide a-staigh den inductor a cheangal ri bholtaids tionndaidh an inneal-tionndaidh, leithid VSW inneal-tionndaidh boc, a tha na phuing gluasadach. Tha an ceann-uidhe toraidh ceangailte ris an capacitor toraidh, a tha na phuing statach; mar sin tha lùbach an uèir copar a’ cruthachadh ìre shònraichte de dhìonachd raon dealain. Ann an rèiteachadh uèirleas an ioma-fhillteadair, bidh a bhith a’ càradh polarity an inductance a’ cuideachadh le bhith a’ càradh meud an inductance dha chèile agus a’ seachnadh cuid de dhuilgheadasan EMI ris nach robh dùil.

Iarrtasan:

Bheachdaich a’ chaibideil roimhe seo air na prìomh stuthan, structar pacaid, agus feartan dealain cudromach an inductor. Mìnichidh a’ chaibideil seo mar a roghnaicheas tu an luach inductance iomchaidh airson an inneal-tionndaidh boc agus na beachdachaidhean airson a bhith a’ taghadh inneal-inntrigidh a tha ri fhaighinn gu malairteach.

Mar a chithear ann an co-aontar (5), bheir luach an inductor agus tricead tionndaidh an tionndaidh buaidh air sruth ripple an inductor (ΔiL). Bidh an sruth ripple inductor a’ sruthadh tron ​​​​capacitor toraidh agus a’ toirt buaidh air sruth ripple an capacitor toraidh. Mar sin, bheir e buaidh air taghadh an capacitor toraidh agus bheir e buaidh a bharrachd air meud ripple an bholtachd toraidh. A bharrachd air an sin, bheir an luach inductance agus an luach capacitance toraidh buaidh cuideachd air dealbhadh fios-air-ais an t-siostaim agus freagairt fiùghantach an luchd. Le bhith a’ taghadh luach inductance nas motha tha nas lugha de chuideam gnàthach air an capacitor, agus tha e cuideachd buannachdail gus ripple bholtachd toraidh a lughdachadh agus faodaidh e barrachd lùth a stòradh. Ach, tha luach inntrigidh nas motha a’ nochdadh meud nas motha, is e sin, cosgais nas àirde. Mar sin, nuair a thathar a’ dealbhadh an inneal-tionndaidh, tha dealbhadh luach an inductance glè chudromach.

(5)

Chithear bho fhoirmle (5) nuair a tha a’ bheàrn eadar an bholtadh cuir a-steach agus an bholtadh toraidh nas motha, gum bi an sruth ripple inductor nas motha, is e sin an suidheachadh as miosa de dhealbhadh an inductor. Còmhla ri mion-sgrùdadh inductive eile, mar as trice bu chòir puing dealbhaidh inductance an inneal-tionndaidh ceum-sìos a thaghadh fo chumhachan an bholtachd cuir a-steach as àirde agus làn luchd.

Nuair a thathar a’ dealbhadh an luach inductance, feumar malairt a dhèanamh eadar an sruth ripple inductor agus meud an inductor, agus tha am bàillidh sruth ripple (bàillidh sruth ripple; γ) air a mhìneachadh an seo, mar a tha san fhoirmle (6).

（6）

A’ cur foirmle (6) an àite foirmle (5), faodar an luach inductance a chuir an cèill mar fhoirmle (7).

（7）

A rèir foirmle (7), nuair a tha an eadar-dhealachadh eadar an bholtadh cuir a-steach agus toraidh nas motha, faodar an luach γ a thaghadh nas motha; air an làimh eile, ma tha an bholtadh cuir a-steach agus toraidh nas fhaisge, feumaidh an dealbhadh luach γ a bhith nas lugha. Gus taghadh eadar an sruth ripple inductor agus am meud, a rèir luach eòlas dealbhaidh traidiseanta, is e γ mar as trice 0.2 gu 0.5. Tha na leanas a’ gabhail RT7276 mar eisimpleir gus cunntas a thoirt air inductance agus taghadh inductors a tha rim faighinn gu malairteach.

Eisimpleir dealbhaidh: Air a dhealbhadh le inneal-tionndaidh ceum-sìos ceartachaidh sioncronaich RT7276 adhartach air-ùine (Advanced Constant On-Time; ACOTTM), is e an tricead tionndaidh aige 700 kHz, is e an bholtadh cuir a-steach 4.5V gu 18V, agus is e an bholtadh toraidh 1.05V . Is e an sruth làn luchd 3A. Mar a chaidh a ràdh gu h-àrd, feumar an luach inductance a dhealbhadh fo chumhachan an bholtadh cuir a-steach as àirde de 18V agus an làn luchd de 3A, tha luach γ air a ghabhail mar 0.35, agus tha an luach gu h-àrd air a chuir an àite co-aontar (7), an inductance tha luach

Cleachd inneal-inntrigidh le luach inductance ainmichte àbhaisteach de 1.5 µH. Foirmle ionaid (5) gus an sruth ripple inductor obrachadh a-mach mar a leanas.

Mar sin, is e an sruth as àirde den inductor

Agus is e luach èifeachdach an t-sruth inductor (IRMS).

Leis gu bheil am pàirt inductor ripple beag, is e luach èifeachdach an t-sruth inductor a phàirt DC sa mhòr-chuid, agus tha an luach èifeachdach seo air a chleachdadh mar bhunait airson an IDC gnàthach inductor a thaghadh. Le dealbhadh derating (derating) 80%, is iad na riatanasan inductance:

L = 1.5 µH (100 kHz), IDC = 3.77 A, ISAT = 4.34 A

Tha Clàr 5 a’ liostadh na h-innealan-inntrigidh a tha rim faighinn de dhiofar shreathan de TDK, coltach ri meud ach eadar-dhealaichte ann an structar pacaid. Chithear bhon chlàr gu bheil an sruth sùghaidh agus an sruth ìre den inductor stampaichte (SPM6530T-1R5M) mòr, agus gu bheil an aghaidh teirmeach beag agus gu bheil an sgaoileadh teas math. A bharrachd air an sin, a rèir an deasbaid sa chaibideil roimhe seo, is e cridhe pùdar iarainn prìomh stuth an inductor stampaichte, agus mar sin tha e air a choimeas ri cridhe ferrite an inductors leth-sgiath (VLS6045EX-1R5N) agus sgiath (SLF7055T-1R5N). le glaodh magnetach. , Tha deagh fheartan claonadh DC aige. Tha Figear 11 a’ sealltainn coimeas èifeachdais de dhiofar inductors air an cur an sàs ann an inneal-tionndaidh ceum sìos ceartachaidh sioncronaich adhartach RT7276 air-ùine. Tha na toraidhean a 'sealltainn nach eil an eadar-dhealachadh èifeachdais eadar na trì cudromach. Ma smaoinicheas tu air sgaoileadh teas, feartan claonadh DC agus cùisean sgaoileadh raon magnetach, thathas a’ moladh inneal-inntrigidh SPM6530T-1R5M a chleachdadh.

（5）

Clàr 5. Coimeas eadar inductances de dhiofar sreath de TDK

11

Figear 11. Coimeas eadar èifeachdas tionndaidh le diofar inductors

Ma thaghas tu an aon structar pacaid agus luach inductance, ach inductors meud nas lugha, leithid SPM4015T-1R5M (4.4 × 4.1 × 1.5mm), ged a tha a mheud beag, ach tha an aghaidh DC RDC (44.5mΩ) agus an aghaidh teirmeach ΘTH ( 51˚C) /W) Nas motha. Airson luchd-tionndaidh de na h-aon shònrachaidhean, tha luach èifeachdach an t-sruth a dh’ fhuiling an inductor mar an ceudna. Gu follaiseach, lughdaichidh an aghaidh DC an èifeachdas fo luchd trom. A bharrachd air an sin, tha neart teirmeach mòr a’ ciallachadh droch sgaoileadh teas. Mar sin, nuair a thaghas tu inneal-inntrigidh, chan e a-mhàin gum feumar beachdachadh air na buannachdan bho mheud nas lugha, ach cuideachd measadh a dhèanamh air na h-uireasbhaidhean a tha na chois.

Ann an co-dhùnadh

Is e inductance aon de na pàirtean fulangach a thathas a’ cleachdadh gu cumanta ann a bhith ag atharrachadh luchd-tionndaidh cumhachd, a ghabhas cleachdadh airson stòradh lùth agus sìoladh. Ach, ann an dealbhadh cuairteachaidh, chan e a-mhàin an luach inductance air am feumar aire a thoirt, ach tha paramadairean eile a’ toirt a-steach strì AC agus luach Q, fulangas gnàthach, saturation cridhe iarainn, agus structar pacaid, msaa, uile nam paramadairean a dh’ fheumar beachdachadh nuair a tha thu a’ taghadh inductor. . Mar as trice bidh na crìochan sin co-cheangailte ris a’ phrìomh stuth, am pròiseas saothrachaidh, agus meud is cosgais. Mar sin, tha an artaigil seo a’ toirt a-steach feartan diofar stuthan cridhe iarainn agus mar a roghnaicheas tu inductance iomchaidh mar iomradh airson dealbhadh solar cumhachd.