124

naidheachdan

Geàrr-chunntas

Tha luchd-inntrigidh nam pàirtean glè chudromach ann a bhith ag atharrachadh innealan-tionndaidh, leithid stòradh lùth agus sìoltachain cumhachd. Tha iomadh seòrsa inductor 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 luchd-inntrigidh air an cleachdadh ann an tionndadh tionndaidh nam pàirtean magnetach àrd-tricead. Ach, air sgàth diofar fhactaran leithid stuthan, cumhaichean obrachaidh (leithid bholtadh agus sruth), agus teòthachd àrainneachd, tha na feartan agus na teòiridhean a tha air an taisbeanadh gu math eadar-dhealaichte. Mar sin, ann an dealbhadh a ’chuairteachaidh, a bharrachd air paramadair bunaiteach luach an inductance, feumar beachdachadh fhathast air a’ cheangal eadar bacadh an inductor agus strì agus tricead AC, an call cridhe agus na feartan gnàthach 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 a bhith a ’taghadh inductors àbhaisteach a tha rim faighinn gu malairteach.

Ro-ràdh

Tha inntrigeadh na phàirt inntrigidh electromagnetic, a tha air a chruthachadh le bhith a ’crathadh àireamh sònraichte de chorailean (coil) air bobbin no cridhe le uèir inslithe. Canar coil inductance no Inductor ris a ’choil seo. A rèir prionnsapal inntrigidh electromagnetic, nuair a ghluaiseas an coil agus an raon magnetach an coimeas ri chèile, no nuair a ghineas an coil achadh magnetach eile tro shruth alternating, thèid bholtadh brosnaichte a chruthachadh gus seasamh an aghaidh atharrachadh an raon magnetach tùsail, agus canar inductance ris an fheart seo de bhith a ’cuir stad air an atharrachadh làithreach.

Tha am foirmle de luach inductance mar fhoirmle (1), a tha co-rèireach ris an ath-tharraing magnetach, tha ceàrnag na lùbach a ’tionndadh N, agus an sgìre tar-roinneil cuairteachaidh magnetach co-ionann Ae, agus tha e co-rèireach mùiteach 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, dòigh lùbach, àireamh oidhirpean, agus an seòrsa stuth magnetach eadar-mheadhanach.

图片1

(1)

A rèir cumadh a ’chridhe iarainn, tha an inductance a’ toirt a-steach toroidal, cridhe E agus druma; a thaobh prìomh stuth iarainn, sa mhòr-chuid tha cridhe ceirmeag agus dà sheòrsa magnetach bog. Tha iad ferrite agus pùdar meitabileach. A rèir an structair no an dòigh pacaidh, tha leòn uèir, ioma-fhilleadh, agus air a chumadh, agus tha an leòn uèir gun sgiath agus leth de ghlaodh magnetach Shielded (leth-sgiath) agus sgiath (sgiath), msaa.

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

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

Seòrsa de phrìomh stuth

Tha luchd-inntrigidh air an cleachdadh ann an tionndadh tionndaidh nam pàirtean magnetach àrd-tricead. Bidh a ’phrìomh stuth sa mheadhan a’ toirt buaidh as motha air feartan an inductor, leithid bacadh agus tricead, luach inductance agus tricead, no feartan sùghaidh cridhe. 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 innealan 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 taice a thoirt seachad nuair a thèid an coil a thionndadh. Canar cuideachd “inductor cridhe” ris. Leis gu bheil an cridhe iarainn a thathar a ’cleachdadh na stuth neo-magnetach le co-èifeachd teothachd gu math 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 gu math ìosal, nach eil gu math freagarrach airson luchd-tionndaidh cumhachd a chuir an sàs.

2. Ferrite

Is e an cridhe ferrite a thathar a ’cleachdadh ann an inductors tricead àrd coitcheann measgachadh 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 coercive HC de stuth magnetach ri feachd coercive, a tha a ’ciallachadh nuair a tha an stuth magnetach air a magnetachadh gu saturation magnetach, tha a magnetization (magnetization) air a lughdachadh gu neoni An neart raon magnetach a tha a dhìth aig an àm. Tha coercivity nas ìsle a ’ciallachadh a bhith nas ìsle an aghaidh demagnetization agus cuideachd a’ ciallachadh call hysteresis nas ìsle.

Tha permeability coimeasach àrd (μr) aig ferrites manganese-sinc agus nicil-sinc, timcheall air 1500-15000 agus 100-1000, fa leth. Tha an ath-ghiùlan àrd magnetach a ’dèanamh an cridhe iarainn nas àirde ann an tomhas sònraichte. An inductance. Ach, is e an ana-cothrom gu bheil an sruth sùghaidh fulangach ìosal, agus aon uair ‘s gu bheil an cridhe iarainn shàthaichte, tuitidh an ath-ghiùlan magnetach gu h-obann. Coimheadaibh air Figear 4 airson a ’ghluasad a tha a’ lughdachadh truailleadh magnetach coraichean ferrite agus iarann ​​pùdar nuair a tha an cridhe iarainn shàthaichte. Coimeas. Nuair a thèid a chleachdadh ann an innealan-inntrigidh cumhachd, thèid beàrn èadhair fhàgail anns a ’phrìomh chuairt magnetach, a dh’ fhaodadh a bhith a ’lughdachadh ath-ghiùlan, a’ seachnadh sùghaidh agus a ’stòradh barrachd lùth; nuair a thèid a ’bheàrn èadhair a thoirt a-steach, faodaidh an permeability dàimheach 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 luchd-brosnachaidh 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-sinc freagarrach airson bannan tricead nas ìsle (<2 MHz).

图片2         1

Figear 1. An lùb hysteresis den chridhe magnetach (BR: remanence; BSAT: dùmhlachd flux magnetach saturation)

3. cridhe iarann ​​pùdar

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

Tha coraichean iarann ​​pùdarrach cumanta a ’toirt a-steach alloy iarann-nicil-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 tha a ’toirt buaidh air roghainn luchd-brosnachaidh. Bheir na leanas a-steach na prìomh sheòrsaichean a chaidh ainmeachadh agus coimeas a dhèanamh eadar na feartan aca:

A. Alloy iarann-nicil-molybdenum (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 saturation mu 7500 Gauss (Gauss), a tha nas àirde na an dùmhlachd flux magnetach de ferrite (timcheall air 4000-5000 Gauss). Mòran a-mach. Tha an call iarann ​​as lugha aig MPP agus tha an seasmhachd teòthachd as fheàrr aige am measg coraichean iarann ​​pùdar. Nuair a ruigeas an sruth DC taobh a-muigh an ISAT gnàthach sùghaidh, bidh an luach inductance a ’lùghdachadh gu slaodach gun lasachadh gu h-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

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

 

C. Alloy iarann-nicil (flux àrd)

Tha cridhe iarann-nicil alloy air a dhèanamh le iarann ​​agus nicil. Tha an permeability magnetach càirdeach mu 14-200. Tha an call iarainn agus seasmhachd teothachd eadar MPP agus alloy iarann-silicon-aluminium. Ann an cridhe alloy iarann-nicil tha an dùmhlachd flux magnetach saturation as àirde, timcheall air 15,000 Gauss, agus faodaidh e seasamh ri sruthan claonadh DC nas àirde, agus tha na feartan claonadh DC aige nas fheàrr cuideachd. Raon tagraidh: Ceartachadh bàillidh cumhachd gnìomhach, inductance stòraidh lùth, inductance sìoltachain, cruth-atharrachaidh tricead àrd de thionndaidh flyback, msaa.

 

D. Pùdar iarainn

Tha cridhe pùdar iarainn air a dhèanamh de ghràinean pùdar iarainn fìor-ghlan le mìrean glè bheag a tha air an insaladh bho chèile. Tha am pròiseas saothrachaidh ga dhèanamh gu bheil beàrn èadhair sgaoilte ann. A bharrachd air cumadh na fàinne, tha seòrsaichean E-seòrsa agus stampadh aig na cruthan cridhe pùdar iarainn cumanta. Tha an permeability magnetach coimeasach aig cridhe pùdar iarainn timcheall air 10 gu 75, agus tha an dùmhlachd flux magnetach àrd-saturation mu 15000 Gauss. Am measg na coraichean iarann ​​pùdar, tha an call iarann ​​as àirde aig cridhe pùdar iarainn ach a ’chosgais as ìsle.

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

图片3   3

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

 

Ann an geàrr-chunntas, tha feartan sùghaidh a ’chridhe iarainn eadar-dhealaichte; aon uair ‘s gu bheileas a’ dol thairis air an t-sruth sùghaidh, tuitidh ath-ghiùlan magnetach cridhe ferrite gu h-obann, fhad ‘s a dh’ fhaodas cridhe pùdar iarainn lughdachadh gu slaodach. Tha Figear 4 a ’sealltainn feartan tuiteam permeability magnetach cridhe iarann ​​pùdar 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 h-obann nuair a tha an cridhe shàthaichte, mar a chithear bho co-aontar (1), tha e cuideachd ag adhbhrachadh gum bi an inductance a’ tuiteam gu sgiobalta; fhad ‘s a tha cridhe a’ phùdar le beàrn èadhair sgaoilte, an ath-ghiùlan magnetach Bidh an ìre a ’dol sìos gu slaodach nuair a tha an cridhe iarainn làn-shàthaichte, agus mar sin bidh an inductance a’ lùghdachadh nas socair, is e sin, tha feartan claonadh DC nas fheàrr aige. Ann a bhith a ’cur an gnìomh innealan-tionndaidh cumhachd, tha am feart seo glè chudromach; mura h-eil feart saturation slaodach an inductor math, bidh sruth an inductor ag èirigh chun t-sruth sùghaidh, agus bidh an tuiteam gu h-obann ann an inductance ag adhbhrachadh cuideam gnàthach a ’chriostail atharrachadh ag èirigh gu h-obann, a tha furasta milleadh adhbhrachadh.

图片3    4

Figear 4. Feartan tuiteam permeability magnetach cridhe iarann ​​pùdar agus cridhe iarann ​​ferrite le beàrn adhair fo neart raon magnetach eadar-dhealaichte.

 

Feartan dealain inntrigidh agus structar pacaid

Nuair a bhios tu a ’dealbhadh inneal-tionndaidh suidse agus a’ taghadh inductor, tha an luach inductance L, impedance Z, AC resistant ACR agus luach Q (factar càileachd), IDC gnàthach ISC agus ISAT, agus call cridhe (call cridhe) agus feartan dealain cudromach eile uile riatanach beachdachadh. A bharrachd air an sin, bidh structar pacaidh an inductor a ’toirt buaidh air meud an aodion magnetach, a bheir buaidh air EMI. Bidh na leanas a ’beachdachadh air na feartan gu h-àrd fa leth mar bheachdachaidhean airson luchd-inntrigidh a thaghadh.

1. Luach inntrigidh (L)

Is e luach inductance inductor am paramadair bunaiteach as cudromaiche ann an dealbhadh cuairt, ach feumar sgrùdadh a bheil luach an inductance seasmhach aig tricead obrachaidh. Mar as trice tha luach ainmnichte an inductance air a thomhas aig 100 kHz no 1 MHz às aonais claonadh DC taobh a-muigh. Agus gus dèanamh cinnteach gu bheil cinneasachadh mòr fèin-ghluasadach ann, mar as trice tha fulangas an inductor ± 20% (M) agus ± 30% (N). Is e Figear 5 an graf caractar inductance-tricead 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 luach an inductance a mheas mar seasmhach. Anns a ’chòmhlan tricead àrd mar thoradh air an t-susbaint a tha an comas parasitigeach agus inductance a’ gineadh, bidh luach an inductance ag àrdachadh. Canar an tricead ath-chuairteachaidh seo ris an tricead fèin-athshondach (SRF), a dh ’fheumas a bhith mar as trice mòran nas àirde na an tricead obrachaidh.

图片5  5

Figear 5, diagram tomhais caractar inductance-tricead Taiyo Yuden NR4018T220M

 

2. Impedance (Z)

Mar a chithear ann am Figear 6, chithear an diagram impedance cuideachd bho choileanadh an inductance aig diofar triceadan. Tha bacadh an inductor timcheall air co-rèireach ris an tricead (Z = 2πfL), mar sin mar as àirde am tricead, bidh an reactance tòrr nas motha na an aghaidh AC, agus mar sin bidh am bacadh a ’giùlan mar inductance fìor (ìre 90˚). Aig triceadan àrda, mar thoradh air a ’bhuaidh comas parasitic, chithear puing tricead fèin-sheasmhach a’ bhacaidh. Às deidh a ’phuing seo, bidh am bacadh a’ tuiteam agus a ’fàs capacitive, agus bidh an ìre ag atharrachadh mean air mhean gu -90 ˚.

图片6  6

3. Luach Q agus strì AC (ACR)

Is e luach Q anns a ’mhìneachadh air inductance an co-mheas de reactance gu resistant, is e sin, co-mheas na pàirt mac-meanmnach ris an fhìor phàirt den bhacadh, mar ann am foirmle (2).

图片7

(2)

Far a bheil XL na reactance an inductor, agus RL an aghaidh AC an inductor.

Anns an raon tricead ìosal, tha an aghaidh AC nas motha na an reactance a tha an inductance ag adhbhrachadh, agus mar sin tha a luach Q gu math ìosal; mar a bhios an tricead a ’meudachadh, bidh an reactance (timcheall air 2πfL) a’ fàs nas motha agus nas motha, eadhon ged a bhios an buaidh mar thoradh air buaidh craiceann (buaidh craiceann) agus faisg air làimh (faisg air làimh) a ’bhuaidh a’ fàs nas motha agus nas motha, agus tha an luach Q fhathast a ’meudachadh le tricead ; nuair a bhios tu a ’tighinn faisg air SRF, tha an reactance inductive air a chothromachadh mean air mhean leis an reactance capacitive, agus bidh an luach Q a’ fàs nas lugha mean air mhean; nuair a thig an SRF gu neoni, seach gu bheil an reactance inductive agus an reactance capacitive gu tur an aon Disappear. Tha Figear 7 a ’sealltainn a’ cheangail eadar luach Q agus tricead NR4018T220M, agus tha an dàimh ann an cruth clag inverted.

图片8  7

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

Anns a ’chòmhlan tricead tagraidh de inductance, mar as àirde an luach Q, is ann as fheàrr; tha e a ’ciallachadh gu bheil an ath-bhualadh aige mòran 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, sa chumantas mar a bhios an claonadh DC a ’dol suas, lùghdaichidh an luach inductance agus lùghdaichidh an luach Q cuideachd. Ma thèid uèir cruan còmhnard no uèir cruan ioma-shreath a chleachdadh, faodar buaidh craiceann, is e sin, strì AC, a lughdachadh, agus faodar luach Q an inductor a mheudachadh cuideachd.

Tha an DCR resist DCR air a mheas mar as trice an aghaidh DC an uèir copar, agus faodar an aghaidh a thomhas a rèir trast-thomhas agus fad an uèir. Ach, bidh a ’mhòr-chuid de na inductors SMD gnàthach ìosal a’ cleachdadh tàthadh ultrasonic gus duilleag copair an SMD a dhèanamh aig an ionad lùbach. Ach, leis nach eil an uèir copar fada de dh ’fhaid agus nach eil an luach dìon àrd, bidh an aghaidh tàthaidh gu tric a’ dèanamh suas cuid mhath den t-strì DC iomlan. A ’gabhail inductor SMD le sreang sreang TDK CLF6045NIT-1R5N mar eisimpleir, is e 14.6mΩ an aghaidh DC a chaidh a thomhas, agus is e 12.1mΩ an aghaidh DC a tha stèidhichte air trast-thomhas agus fad an uèir. Tha na co-dhùnaidhean a ’sealltainn gu bheil an aghaidh tàthaidh seo a’ dèanamh suas mu 17% de dh ’ionnsaigh iomlan DC.

Dùbhlan AC Tha buaidh craiceann agus buaidh faisg air ACR, a bheir air ACR àrdachadh le tricead; ann a bhith a ’cur an sàs inductance coitcheann, seach gu bheil am pàirt AC mòran nas ìsle na a’ phàirt DC, chan eil a ’bhuaidh a tha ACR ag adhbhrachadh; ach aig luchdan aotrom, Leis gu bheil am pàirt DC air a lughdachadh, cha ghabh dearmad a dhèanamh air a ’chall a dh’ adhbhraich ACR. Tha buaidh a ’chraicinn a’ ciallachadh, fo chumhachan AC, gu bheil an sgaoileadh a th ’ann an-dràsta taobh a-staigh an stiùiriche neo-chòmhnard agus air a chuimseachadh air uachdar na h-uèir, agus mar thoradh air sin tha lùghdachadh ann an raon tar-roinneil an uèir co-ionnan, a tha e an uair sin a’ meudachadh an aghaidh co-ionnan ris an uèir tricead. A bharrachd air an sin, ann an tionndadh lùbach, bidh uèirichean faisg air làimh ag adhbhrachadh cur 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 stiùireadh an t-sruth. ), a tha cuideachd ag adhbhrachadh eadar-ghabhail uèir co-ionann. Is e an t-iongantas gu bheil an sgìre a ’lughdachadh agus an aghaidh co-ionann a’ meudachadh a ’bhuaidh faisg air làimh; ann an tagradh inductance lùbach multilayer, tha a ’bhuaidh faisg air eadhon nas fhollaisiche.

图片9  8

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

4. Sruth sùghaidh (ISAT)

Mar as trice is e ISAT gnàthach saturation an sruth claonadh a tha air a chomharrachadh nuair a tha luach an inductance air a lughdachadh mar 10%, 30%, no 40%. Airson ferrite beàrn adhair, seach gu bheil an caractar sruth-beatha aige gu math luath, chan eil mòran eadar-dhealachaidh eadar 10% agus 40%. Coimheadaibh 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 claonaidh aig 10% no 40% den tanachadh inductance mòran. eadar-dhealaichte, mar sin thèid an luach gnàthach sùghaidh a dheasbad air leth airson an dà sheòrsa coraichean iarainn mar a leanas.

Airson ferrite beàrn adhair, tha e reusanta ISAT a chleachdadh mar an ìre as àirde de shruth an inductor as àirde airson tagraidhean cuairteachaidh. Ach, mas e cridhe pùdar iarainn a th ’ann, air sgàth feart slaodach slaodach, cha bhith duilgheadas sam bith ann ged a tha an sruth as àirde de chuairt an tagraidh nas àirde na ISAT. Mar sin, is e am feart bunaiteach iarann ​​seo as 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 àrd, ach tha fulangas gnàthach an capacitor àrd, agus mar sin cha bhith e na dhuilgheadas. Fo luchdan aotrom, tha luach inductance an inductor nas motha, a chuidicheas le bhith a ’lughdachadh sruth ripple an inductor, mar sin a’ lughdachadh call iarann. Tha Figear 9 a ’dèanamh coimeas eadar an lùb gnàthach sùghaidh de ferrite leòn TDK SLF7055T1R5N agus inductor cridhe pùdar iarainn stampaichte SPM6530T1R5M fon aon luach ainmichte de inductance.

图片9   9

Figear 9. Saturation gnàthach de ferrite leòn agus cridhe pùdar iarainn stampaichte fon aon luach ainmichte de inductance

5. Sruth gnàthaichte (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 an aghaidh DC RDC aig 20˚C. A rèir co-èifeachd teothachd an uèir copar tha timcheall air 3,930 ppm, nuair a tha teòthachd Tr ag èirigh, is e a luach an aghaidh RDC_Tr = RDC (1 + 0.00393Tr), agus is e a caitheamh cumhachd PCU = I2DCxRDC. Tha an call copair seo air a sgaoileadh air uachdar an inductor, agus faodar an aghaidh teirmeach ΘTH an inductor a thomhas:

图片13(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 luchd-inntrigidh den aon shreath agus meud, tha an aghaidh teirmeach a chaidh a thomhas cha mhòr an aon rud air sgàth an aon àite sgaoilidh teas uachdar; ann am faclan eile, faodar tuairmse a dhèanamh air an IDC gnàthaichte gnàthaichte de dhiofar inductors. Tha diofar fhrasan teirmeach aig diofar shreath (pacaidean) de inductors. Tha Clàr 3 a ’dèanamh coimeas eadar strì teirmeach inductors de shreath TDK VLS6045EX (leth-sgiath) agus sreath SPM6530 (molltair). Mar as motha an aghaidh teirmeach, is ann as àirde an àrdachadh teothachd a thèid a chruthachadh nuair a bhios an inductance a ’sruthadh tron ​​t-sruth luchd; air dhòigh eile, an tè as ìsle.

图片14  (2)

Clàr 2. Dùbhlan teirmeach luchd-inntrigidh sreath VLS6045EX aig àrdachadh teòthachd de 40˚C

Tha e ri fhaicinn bho Chlàr 3, eadhon ged a tha meud an luchd-brosnachaidh coltach, gu bheil neart teirmeach nan inductors stampaichte ìosal, is e sin, tha an sgaoileadh teas nas fheàrr.

图片15  (3)

Clàr 3. Coimeas eadar strì teirmeach de dhiofar luchd-inntrigidh pacaid.

 

6. Call bunaiteach

Tha call bunaiteach, ris an canar call iarann, gu ìre mhòr air adhbhrachadh le call gnàthach eddy agus call hysteresis. Tha meud a ’chall gnàthach eddy gu mòr an urra ri co-dhiù a bheil am prìomh stuth furasta a“ ghiùlan ”; ma tha an seoltachd àrd, is e sin, tha an seasmhachd ìosal, tha an call gnàthach eddy àrd, agus ma tha seasmhachd an ferrite àrd, tha an call gnàthach eddy an ìre mhath ìosal. Tha call gnàthach Eddy cuideachd co-cheangailte ri tricead. Mar as àirde am tricead, is ann as motha an call gnàthach 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, bidh an call gnàthach eddy ag àrdachadh gu luath agus bidh teòthachd cridhe iarann ​​ag àrdachadh 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 iarann ​​eile an call hysteresis, a tha a rèir na sgìre a tha dùinte leis an lùb hysteresis, a tha co-cheangailte ri leud swing swing pàirt AC an t-sruth; mar as motha an swing AC, is ann as motha an call hysteresis.

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

7. Structar sgiath

Tha structar pacaidh luchd-brosnachaidh ferrite a ’toirt a-steach neo-sgiath, leth-sgiath le glaodh magnetach, agus sgiath, agus tha beàrn èadhair mòr anns gach aon dhiubh. Gu follaiseach, bidh aodion magnetach aig a ’bheàrn adhair, 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 atharrachadh cuideachd. Is e structar pacaidh eile inductor pùdar iarainn stampaichte. Leis nach eil beàrn taobh a-staigh an inductor agus gu bheil an structar lùbach cruaidh, tha an duilgheadas a thaobh sgaoileadh achadh magnetach gu ìre mhath beag. Is e Figear 10 a bhith a ’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 eadar raon magnetach aoidionachd de dhiofar inductors structar pacaid. Chìthear gu bheil an aodion magnetach as miosa aig inductors neo-sgèith; tha an aodion magnetach as lugha aig luchd-inntrigidh stampaichte, a ’sealltainn a’ bhuaidh sgiath magnetach as fheàrr. . Tha an eadar-dhealachadh ann am meud an raon magnetach aoidionach de luchd-inntrigidh an dà structar seo timcheall air 14dB, a tha faisg air 5 uair.

10图片16

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

图片17 (4)

Clàr 4. Coimeas eadar an raon magnetach aoidionachd de dhiofar inductors structar pacaid

8. coupling

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 h-inductors co-fhreagarrach aca air an rèiteachadh ri taobh a chèile cuideachd. Ma chleachdas tu seòrsa neo-sgiath no leth-sgiath le glaodh magnetach Faodar luchd-inntrigidh a cheangal ri chèile gus eadar-theachd EMI a chruthachadh. Mar sin, nuair a chuireas tu an inductor, thathas a ’moladh polarity an inductor a chomharrachadh an toiseach, agus a’ ceangal puing tòiseachaidh is lùbach an ìre as fhaide a-staigh den inductor ri bholtadh tionndaidh an tionndaidh, leithid VSW inneal-tionndaidh boc, a tha na phuing gluasadach. Tha an ceann-uidhe a-muigh ceangailte ris an capacitor toraidh, a tha na phuing statach; mar sin tha an lùbach uèir copar mar sin a ’dèanamh tomhas de sgiath achadh dealain. Ann an rèiteachadh uèiridh an ioma-fhillteadair, bidh a bhith a ’càradh polarity an inductance a’ cuideachadh le bhith a ’socrachadh meud an inductance da chèile agus a’ seachnadh cuid de dhuilgheadasan EMI ris nach robh dùil.

Tagraidhean:

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

Mar a chithear ann an co-aontar (5), bidh luach an inductor agus tricead suidse an tionndaidh a ’toirt buaidh air sruth ripple an inductor (ΔiL). Bidh sruth an 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 nas motha air meud ripple an bholtachd toraidh. A bharrachd air an sin, bidh luach inductance agus luach comas toraidh cuideachd a ’toirt buaidh air dealbhadh fios-air-ais an t-siostam agus air 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 lughdachadh bholtadh toraidh a lughdachadh agus faodaidh e barrachd lùth a stòradh. Ach, tha luach inductance nas motha a ’comharrachadh meud nas motha, is e sin, cosgais nas àirde. Mar sin, nuair a bhios tu a ’dealbhadh an inneal-tionndaidh, tha dealbhadh an luach inductance glè chudromach.

图片18        (5)

Chìthear bho fhoirmle (5) nuair a bhios a ’bheàrn eadar an bholtadh cuir-a-steach agus an bholtadh toraidh nas motha, gum bi sruth ripple an inductor nas motha, agus 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 bholtadh inntrigidh as motha agus làn luchd.

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

图片19(6)

A ’cur foirmle (6) a-steach gu foirmle (5), faodar an luach inductance a chur an cèill mar fhoirmle (7).

图片20  (7)

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

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

图片21

 

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

图片22

Mar sin, is e sruth as àirde an inductor

图片23

Agus is e luach èifeachdach sruth an inductor (IRMS)

图片24

Leis gu bheil a ’phàirt ripple inductor beag, is e luach èifeachdach sruth an inductor a phàirt DC sa mhòr-chuid, agus tha an luach èifeachdach seo air a chleachdadh mar bhunait airson a bhith a’ taghadh an IDC gnàthaichte le inbhe inductor. Le dealbhadh 80% derating (derating), 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 inductors a tha rim faighinn de dhiofar shreath de TDK, coltach ann am meud ach eadar-dhealaichte ann an structar pacaid. Chìthear bhon chlàr gu bheil sruth-sruth agus sruth reata an inductor stampaichte (SPM6530T-1R5M) mòr, agus an aghaidh teirmeach beag agus an sgaoileadh teas math. A bharrachd air an sin, a rèir an deasbaireachd sa chaibideil roimhe, is e prìomh stuth an inductor stampaichte cridhe pùdar iarainn, agus mar sin tha e air a choimeasachadh ri cridhe ferrite an luchd-inntrigidh leth-sgiath (VLS6045EX-1R5N) agus sgiath (SLF7055T-1R5N) le glaodh magnetach. , Tha feartan claonadh DC math. Tha Figear 11 a ’sealltainn coimeas èifeachdais de dhiofar inductors a chaidh a chuir an sàs anns an inneal-tionndaidh ceum-sìos ceartachaidh sioncronaidh adhartach RT7276. Tha na toraidhean a ’sealltainn nach eil an eadar-dhealachadh èifeachdais eadar na trì cudromach. Ma tha thu a ’beachdachadh air sgaoileadh teas, feartan bias DC agus cùisean sgaoilidh achadh magnetach, thathas a’ moladh gun cleachd thu luchd-brosnachaidh SPM6530T-1R5M.

图片25(5)

Clàr 5. Coimeas eadar inductances de dhiofar shreath de TDK

图片26 11

Figear 11. Coimeas eadar èifeachdas tionndaidh le diofar inductors

Ma thaghas tu an aon structar pacaid agus luach inductance, ach inductors de mheud nas lugha, leithid SPM4015T-1R5M (4.4 × 4.1 × 1.5mm), ged a tha a mheud beag, ach an aghaidh DC RDC (44.5mΩ) agus strì teirmeach ΘTH ( 51˚C) / W) Nas motha. Airson luchd-tionndaidh de na h-aon mhion-chomharrachadh, tha luach èifeachdach an t-sruth a tha an inductor a ’gabhail ris cuideachd. Gu follaiseach, lùghdaichidh an aghaidh DC an èifeachdas fo luchd trom. A bharrachd air an sin, tha droch fhilleadh teirmeach a ’ciallachadh droch sgaoileadh teas. Mar sin, nuair a thaghas tu inductor, chan e a-mhàin gum feumar beachdachadh air na buannachdan aig meud nas lugha, ach cuideachd gus measadh a dhèanamh air na h-easbhaidhean a tha na chois.

 

Ann an co-dhùnadh

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

 


Ùine puist: Jun-15-2021