habarlar

Gysgaça mazmun

Induktorlar, energiýa saklaýjy we güýç süzgüçleri ýaly öwrüjileri çalyşmakda örän möhüm komponentlerdir. Induktorlaryň köp görnüşi bar, meselem dürli programmalar üçin (pes ýygylykdan ýokary ýygylyga çenli) ýa-da induktoryň aýratynlyklaryna täsir edýän dürli esasy materiallar we ş.m. Öwrüjileri çalyşmakda ulanylýan induktorlar ýokary ýygylykly magnit komponentleridir. Şeýle-de bolsa, materiallar, iş şertleri (naprýa andeniýe we tok ýaly) we daşky gurşaw temperaturasy ýaly dürli faktorlar sebäpli hödürlenýän aýratynlyklar we teoriýalar düýbünden başga. Şonuň üçin, zynjyryň dizaýnynda induksion bahasynyň esasy parametrinden başga-da, induktoryň impedansy bilen AC garşylygy we ýygylygy, ýadro ýitgisi we doýma tok häsiýetleri we ş.m. arasyndaky baglanyşyk henizem göz öňünde tutulmalydyr. Bu makala birnäçe möhüm induktor esasy materiallary we olaryň aýratynlyklary bilen tanyşdyrar, şeýle hem elektrik inersenerlerine täjirçilik taýdan elýeterli standart induktorlary saýlamaga ýol görkezer.

Sözbaşy

Induktor elektromagnit induksiýa komponentidir, ol belli bir mukdarda rulonlary (rulony) bobbine ýa-da izolýasiýa sim bilen ýelmemek arkaly emele gelýär. Bu rulon induksion rulon ýa-da induktor diýilýär. Elektromagnit induksiýa ýörelgesine görä, rulon we magnit meýdany biri-birine görä hereket edende ýa-da rulon üýtgeýän tok arkaly üýtgeýän magnit meýdany döredilende, asyl magnit meýdanynyň üýtgemegine garşy durmak üçin induksion naprýa .eniýe dörediler, we häzirki üýtgemäni saklamagyň bu häsiýetine induksiýa diýilýär.

Induksion bahasynyň formulasy, magnit geçirijiligine, egremiň kwadraty N we ekwiwalent magnit zynjyrynyň kesiş meýdany bilen proporsional bolan formula (1) ýaly bolup, ekwiwalent magnit zynjyrynyň uzynlygy bilen ters proporsionaldyr . Induksiýanyň köp görnüşi bar, hersi dürli programmalar üçin amatly; induksion görnüşi, ululygy, egrem usuly, öwrümleriň sany we aralyk magnit materialynyň görnüşi bilen baglanyşykly.

(1)

Demir ýadrosynyň görnüşine baglylykda induksion toroidal, E ýadro we deprek; demir ýadro materialy taýdan esasan keramiki ýadro we iki sany ýumşak magnit görnüşi bar. Olar ferrit we metal poroşokdyr. Gurluşyna ýa-da gaplama usulyna baglylykda simli ýaralar, köp gatlakly we galyplar bar we sim ýarasy goralmadyk we magnit ýeliminiň ýarysy goralýan (ýarym goralýan) we goralýan (goralýan) we ş.m. bar.

Induktor göni tokda gysga zynjyr ýaly hereket edýär we üýtgeýän tok üçin ýokary päsgelçilik döredýär. Zynjyrlarda esasy ulanyşlar bogmak, süzmek, sazlamak we energiýa saklamagy öz içine alýar. Geçiriji öwrüjini ulanmakda induktor iň möhüm energiýa saklaýjy komponent bolup, çykyş naprýa .eniýesini azaltmak üçin çykyş kondensatory bilen pes pasly süzgüç emele getirýär, şonuň üçin süzmek funksiýasynda hem möhüm rol oýnaýar.

Bu makala, induktorlaryň dürli esasy materiallary we olaryň häsiýetleri, şeýle hem induktorlaryň käbir elektrik aýratynlyklary, zynjyryň dizaýny wagtynda induktorlary saýlamak üçin möhüm baha beriş hökmünde tanyşdyrar. Programma mysalynda induksion bahasyny nädip hasaplamaly we täjirçilik taýdan elýeterli standart induktory nädip saýlamalydygyny amaly mysallar arkaly görkezeris.

Esasy materialyň görnüşi

Öwrüjileri çalyşmakda ulanylýan induktorlar ýokary ýygylykly magnit komponentleridir. Merkezdäki esasy material, impedans we ýygylyk, induksion gymmaty we ýygylygy ýa-da esasy doýma aýratynlyklary ýaly induktoryň aýratynlyklaryna täsir edýär. Aşakda güýç induktorlaryny saýlamak üçin möhüm salgylanma hökmünde birnäçe umumy demir ýadro materiallaryny we olaryň doýma aýratynlyklaryny deňeşdirmek giriziler:

1. Keramiki ýadro

Keramiki ýadro umumy induksion materiallaryndan biridir. Esasan rulony öwrende ulanylýan goldaw beriji gurluşy üpjün etmek üçin ulanylýar. Oňa “howa ýadrosy induktor” hem diýilýär. Ulanylýan demir ýadrosy gaty pes temperatura koeffisiýenti bolan magnit däl material bolany üçin, induksion gymmaty iş temperatura diapazonynda gaty durnuklydyr. Şeýle-de bolsa, gurşaw hökmünde magnit däl material sebäpli induksion gaty pes, bu güýç öwrüjilerini ulanmak üçin gaty amatly däl.

2. Ferrite

Umumy ýokary ýygylykly induktorlarda ulanylýan ferrit ýadrosy, pes güýji bolan ýumşak magnit ferromagnit material bolan nikel sink (NiZn) ýa-da marganes sink (MnZn) bolan ferrit birleşmesidir. 1-nji suratda umumy magnit ýadrosynyň histerezis egrisi (BH aýlawy) görkezilýär. Magnit materialyň mejbury güýji HC-ä mejbury güýç diýilýär, bu bolsa magnit materialy magnit doýgunlaşanda magnitleşmek (magnitleşdirmek) nola çenli azalýandygyny aňladýar. Pes mejburlyk, demagnetizasiýa garşy pes garşylygy aňladýar, şeýle hem pes histereziýa ýitgisini aňladýar.

Marganes-sink we nikel-sink ferritleri degişlilikde 1500-15000 we 100-1000 töweregi ýokary geçirijilik ukybyna (μr) eýe. Olaryň ýokary magnit geçirijiligi demir ýadrosyny belli bir derejede ýokary edýär. Induksion. Şeýle-de bolsa, ýetmezçiligi, çydamly doýma tokynyň pes bolmagy we demir ýadrosy doýandan soň magnit geçirijiligi düýpgöter peseler. Demir ýadrosy doýanda ferritiň we poroşok demir ýadrolarynyň magnit geçirijiliginiň peselmegi üçin 4-nji surata serediň. Deňeşdirme. Kuwwat induktorlarynda ulanylanda, geçirijiligi peseldip, doýmazlykdan we has köp energiýa saklap bilýän esasy magnit zynjyrynda howa boşlugy galar; howa boşlugy goşulanda, şoňa meňzeş otnositel geçirijilik takmynan 20- 200 aralygynda bolup biler. Materialyň ýokary garşylygy, tok akymynyň ýitgisini azaldyp biljekdigi sebäpli, ýitgiler ýokary ýygylyklarda pes bolýar we has amatlydyr. ýokary ýygylykly transformatorlar, EMI süzgüç induktorlary we güýç öwrüjileriniň energiýa saklaýjy induktorlary. Işleýiş ýygylygy nukdaýnazaryndan nikel-sink ferrit (> 1 MGs), marganes-sink ferrit bolsa pes ýygylyk zolaklary üçin amatlydyr (<2 MGs).

1

1-nji surat. Magnit ýadrosynyň histerezi egrisi (BR: remanence; BSAT: doýma magnit akymynyň dykyzlygy)

3. Poroşok demir ýadrosy

Poroşok demir ýadrolary ýumşak magnitli ferromagnit materiallardyr. Dürli materiallaryň demir poroşok erginlerinden ýa-da diňe demir poroşoklaryndan ýasalýar. Formula dürli bölejik ölçegli magnit däl materiallary öz içine alýar, şonuň üçin doýma egrisi birneme ýumşakdyr. Poroşok demir ýadrosy esasan toroidaldyr. 2-nji suratda poroşok demir ýadrosy we kesiş görnüşi görkezilýär.

Adaty tozan demir özenlerine demir-nikel-molibden garyndysy (MPP), iberiji (Sendust), demir-nikel garyndysy (ýokary akym) we demir poroşok ýadrosy (demir poroşok) degişlidir. Dürli komponentler sebäpli, onuň aýratynlyklary we bahalary hem tapawutlanýar, bu induktorlaryň saýlanmagyna täsir edýär. Aşakda ýokarda agzalan esasy görnüşler hödürlener we olaryň häsiýetleri deňeşdiriler:

A. Demir-nikel-molibden garyndysy (MPP)

Fe-Ni-Mo garyndysy gysgaldylan MPP, ýagny polipermalloý poroşokynyň gysgaldylyşy. Otnositel geçirijilik takmynan 14-500, doýma magnit akymynyň dykyzlygy takmynan 7500 Gauss (Gauss), bu ferritiň doýma magnit akymynyň dykyzlygyndan has ýokary (4000-5000 Gauss). Köp. MPP iň az demir ýitgisine eýe bolup, poroşok demir ýadrolarynyň arasynda iň gowy temperatura durnuklylygyna eýe. Daşarky tok tok doýma tok ISAT-a ýetende, induksion bahasy duýdansyz peselmezden haýal azalýar. MPP has gowy öndürijiligi bar, ýöne has gymmady we adatça güýç öwrüjileri üçin güýç induktor we EMI süzgüç hökmünde ulanylýar.

B. Sendust

Demir-kremniý-alýuminiý garyndy demir ýadrosy, demirden, kremniden we alýuminden ybarat garyndy demir ýadrosy bolup, takmynan magnit geçirijiligi takmynan 26-dan 125-e çenli bolýar. Demir ýitgisi demir tozy ýadrosy bilen MPP bilen demir-nikel garyndysynyň arasynda bolýar. . Dokma magnit akymynyň dykyzlygy MPP-den has ýokary, takmynan 10500 Gauss. Temperaturanyň durnuklylygy we doýma häzirki häsiýetleri MPP we demir-nikel garyndysyndan birneme pes, ýöne demir poroşok ýadrosyndan we ferrit ýadrosyndan has gowudyr we deňeşdirilen bahasy MPP we demir-nikel garyndysyndan arzan. Esasan EMI süzgüçinde, güýç faktoryny düzetmekde (PFC) zynjyrlarda we güýç öwrüjileriniň güýç induktorlarynda ulanylýar.

C. Demir-nikel garyndysy (ýokary akym)

Demir-nikel garyndy ýadrosy demirden we nikelden ýasalýar. Otnositel magnit geçirijiligi takmynan 14-200 töweregi. Demiriň ýitmegi we temperaturanyň durnuklylygy MPP bilen demir-kremniý-alýumin garyndysynyň arasynda. Demir-nikel garyndy ýadrosy iň ýokary doýma magnit akymynyň dykyzlygy, takmynan 15,000 Gauss bolup, has ýokary DC tok akymlaryna çydap bilýär we DC ikitaraplaýyn aýratynlyklary hem has gowudyr. Programmanyň gerimi: Işjeň güýç faktoryny düzetmek, energiýa saklaýyş induksiýasy, süzgüç induksiýasy, uçuş öwrüjisiniň ýokary ýygylykly transformatory we ş.m.

D. Demir tozy

Demir tozy ýadrosy, biri-birinden izolirlenen gaty ownuk bölejikleri bolan ýokary arassa demir poroşok bölejiklerinden ýasalýar. Önümçilik prosesi paýlanan howa boşlugyny döredýär. Halkanyň görnüşinden başga-da, umumy demir poroşok ýadro şekillerinde E görnüşli we möhürleme görnüşleri hem bar. Demir tozy ýadrosynyň otnositel magnit geçirijiligi takmynan 10-75, ýokary doýma magnit akymynyň dykyzlygy bolsa 15000 Gauss töweregi. Poroşok demir ýadrolarynyň arasynda demir poroşok ýadrosy iň ýokary demir ýitgisi, ýöne iň arzan bahasydyr.

3-nji suratda TDK tarapyndan öndürilen PC47 marganes-sink ferritiniň BH egrileri we MICROMETALS tarapyndan öndürilen -52 we -2 tozan demir ýadrolary görkezilýär; marganes-sink ferritiniň otnositel magnit geçirijiligi tozan demir ýadrosyndan has ýokary we doýýar Magnit akymynyň dykyzlygy hem gaty üýtgeşik, ferrit 5000 Gauss we demir poroşok ýadrosy 10000 Gaussdan ýokary.

3

3-nji surat. Dürli materiallaryň marganes-sink ferritiniň we demir poroşok ýadrosynyň BH egrisi

Gysgaça aýtsak, demir ýadrosynyň doýma aýratynlyklary başga; doýma tokdan geçenden soň, ferrit ýadrosynyň magnit geçirijiligi birden peseler, demir poroşok ýadrosy bolsa haýal azalýar. 4-nji suratda birmeňzeş magnit geçirijiligi bolan poroşok demir ýadrosynyň magnit geçirijilik peseliş aýratynlyklary we dürli magnit meýdany güýçleri astynda howa boşlugy bolan ferrit görkezilýär. Bu, şeýle hem, ferrit ýadrosynyň induksiýasyny düşündirýär, sebäbi ýadro doýanda geçirijilik ep-esli azalýar, (1) deňlemeden görnüşi ýaly, induksiýanyň hem peselmegine sebäp bolýar; paýlanan howa boşlugy bilen poroşok ýadrosy, magnit geçirijiligi Demir ýadro doýanda tizlik peselýär, şonuň üçin induksion has ýuwaş azalýar, ýagny has gowy DC ikitaraplaýyn aýratynlyklaryna eýe. Kuwwat öwrüjilerini ulanmakda bu häsiýet gaty möhümdir; induktoryň haýal doýma häsiýeti gowy bolmasa, induktor toguny doýma tokyna çenli ýokarlanýar we induksionyň duýdansyz peselmegi, kommutasiýa kristalynyň häzirki stresiniň birden ýokarlanmagyna sebäp bolar, bu bolsa zeper ýetirmek aňsat.

4

4-nji surat. Dürli magnit meýdanynyň güýji astynda howa boşlugy bilen poroşok demir ýadrosynyň we ferrit demir ýadrosynyň magnit geçirijilik peseliş aýratynlyklary.

Induktor elektrik aýratynlyklary we paket gurluşy

Geçiriji öwrüji dizaýn edilende we induktor saýlanylanda, induksion bahasy L, impedans Z, AC garşylyk ACR we Q bahasy (hil faktory), häzirki IDC we ISAT bahalandyrylan, esasy ýitgi (esasy ýitgi) we beýleki möhüm elektrik aýratynlyklary hökmanydyr göz öňünde tutulmalydyr. Mundan başga-da, induktoryň gaplama gurluşy magnit syzmagyň ululygyna täsir eder, bu bolsa öz gezeginde EMI-e täsir eder. Aşakda induktorlary saýlamak üçin pikirler hökmünde ýokarda agzalan aýratynlyklary aýratyn ara alyp maslahatlaşarys.

1. Induksion bahasy (L)

Induktoryň induktiw bahasy, zynjyryň dizaýnynda iň möhüm esasy parametrdir, ýöne induksion bahasynyň iş ýygylygynda durnuklydygyny barlamaly. Induksionyň nominal bahasy, adatça, daşarky üýtgewsiz 100 kHz ýa-da 1 MGs bilen ölçelýär. Köpçülikleýin awtomatlaşdyrylan önümçiligiň mümkinçiligini üpjün etmek üçin induktoryň çydamlylygy adatça ± 20% (M) we ± 30% (N) bolýar. 5-nji surat, Ueýn Kerriň LCR metr bilen ölçenen Taiyo Yuden induktor NR4018T220M induksion-ýygylyk häsiýetli grafigi. Suratda görkezilişi ýaly, induksion bahanyň egrisi 5 MGs-den öň birneme tekiz we induksion bahasy hemişelik hökmünde kabul edilip bilner. Parazit kuwwatlylygy we induksion tarapyndan döredilen rezonans sebäpli ýokary ýygylykly zolakda induksion gymmaty ýokarlanar. Bu rezonans ýygylygyna öz-özüne rezonans ýygylygy (SRF) diýilýär, adatça iş ýygylygyndan has ýokary bolmaly.

5

5-nji surat, Taiyo Yuden NR4018T220M induksion-ýygylyk häsiýetli ölçeg diagrammasy

2. Impedans (Z)

6-njy suratda görkezilişi ýaly, impedans diagrammasyny dürli ýygylyklarda induksionyň işleýşinden hem görmek bolýar. Induktoryň impedansy ýygylyga (Z = 2πfL) takmynan proporsionaldyr, şonuň üçin ýygylyk näçe ýokary bolsa, reaksiýa AC garşylygyndan has uly bolar, şonuň üçin impedans arassa induksiýa ýaly hereket eder (faza 90˚). Highokary ýygylyklarda, parazit kuwwatlylygy täsiri sebäpli, impedansyň öz-özüne rezonans ýygylygy nokadyny görmek bolýar. Bu nokatdan soň impedans peselýär we kuwwatly bolýar we faza kem-kemden -90 to üýtgeýär.

6

3. Q bahasy we AC garşylygy (ACR)

Induksion kesgitlemesinde Q bahasy, reaksiýanyň garşylyga bolan gatnaşygy, ýagny (2) formuladaky ýaly hyýaly bölegiň impedansyň hakyky bölegine bolan gatnaşygydyr.

(2)

Bu ýerde XL induktoryň reaksiýasy, RL bolsa induktoryň AC garşylygy.

Pes ýygylyk diapazonynda, AC garşylygy induksionyň täsirinden has uly, şonuň üçin onuň Q bahasy gaty pes; ýygylygy artdygyça, reaksiýa (takmynan 2πfL) ulalýar we ulalýar, deriniň täsiri (deriniň täsiri) we ýakynlygy (ýakynlygy) täsiri sebäpli garşylyk hasam ulalýar we Q bahasy ýygylyk bilen ýokarlanýar ; SRF-e ýakynlaşanda, induktiw reaksiýa kuwwatly reaksiýa bilen kem-kemden ýapylýar we Q bahasy kem-kemden kiçelýär; SRF nola öwrülende, induktiw reaksiýa we kuwwatly reaksiýa düýbünden ýok bolýar. 7-nji suratda Q bahasy bilen NR4018T220M ýygylygynyň arasyndaky baglanyşyk görkezilýär we gatnaşyk ters jaň görnüşinde.

7

7-nji surat. Q bahasy bilen Taiyo Yuden induktor NR4018T220M ýygylygynyň arasyndaky baglanyşyk

Programma ýygylygy induksion zolagynda, Q bahasy näçe ýokary bolsa, şonça-da gowy; reaksiýasynyň AC garşylygyndan has ulydygyny aňladýar. Umuman aýdanyňda, iň gowy Q bahasy 40-dan ýokary, bu induktoryň hiliniň gowydygyny aňladýar. Şeýle-de bolsa, umuman alanyňda, DC ikitaraplaýynlygyň artmagy bilen induksion gymmaty peseler we Q bahasy hem peseler. Tekiz emal sim ýa-da köp hatar emal sim ulanylsa, deriniň täsiri, ýagny AC garşylygy peselip, induktoryň Q bahasy hem ýokarlanyp biler.

DC garşylygy DCR, adatça mis simiň DC garşylygy hasaplanýar we garşylyk simiň diametrine we uzynlygyna görä hasaplanyp bilner. Şeýle-de bolsa, pes tokly SMD induktorlarynyň köpüsi, aýlaw terminalynda SMD-iň mis listini ýasamak üçin ultrases ses kebşirlemesini ulanar. Şeýle-de bolsa, mis simiň uzynlygy we garşylyk gymmaty ýokary bolmanlygy sebäpli, kebşirleýiş garşylygy köplenç umumy DC garşylygynyň ep-esli bölegini tutýar. Mysal üçin TDK-nyň simli ýaraly SMD induktor CLF6045NIT-1R5N alsaň, ölçenen DC garşylygy 14,6mΩ, simiň diametri we uzynlygy boýunça hasaplanan DC garşylygy 12.1mΩ. Netijeler, bu kebşirleýiş garşylygynyň umumy DC garşylygynyň takmynan 17% -ini tutýandygyny görkezýär.

AC garşylyk ACR deriniň täsiri we ýakynlyk täsiri bar, bu ACR-iň ýygylygy bilen köpelmegine sebäp bolar; umumy induksion ulanylanda, AC komponenti DC komponentinden has pes bolany üçin, ACR-den döreýän täsir belli däl; ýöne ýeňil ýükde, DC komponenti azalýandygy sebäpli, ACR sebäpli ýüze çykan ýitgini hasaba alyp bolmaz. Deriniň täsiri, AC şertlerinde, geçirijiniň içindäki häzirki paýlanyşyň deň däl we simiň üstünde jemlenendigini aňladýar, netijede simiň kesiş meýdany azalýar, bu bolsa öz gezeginde simiň ekwiwalent garşylygyny ýokarlandyrýar. ýygylygy. Mundan başga-da, sim sargysynda ýanaşyk simler tok sebäpli magnit meýdanlarynyň goşulmagyna we aýrylmagyna sebäp bolar, şonuň üçin tok simiň ýanaşyk ýerinde (ýa-da tokyň ugruna baglylykda iň uzakda) jemlener. ), şoňa meňzeş simiň kesilmegine sebäp bolýar. Meýdanyň azalmagy we şoňa meňzeş garşylygyň ýokarlanmagy, ýakynlyk effekti diýilýär; köp gatly sargynyň induksion ulanylyşynda ýakynlyk täsiri hasam aýdyň bolýar.

8

8-nji suratda AC garşylygy we simli ýaraly SMD induktor NR4018T220M ýygylygynyň arasyndaky baglanyşyk görkezilýär. 1kHz ýygylykda garşylyk takmynan 360mΩ; 100kHz-de garşylyk 775mΩ ýokarlanýar; 10MHz-da garşylyk bahasy 160Ω-a ýakyn. Mis ýitgisine baha berlende, hasaplama deriniň we ýakynlygyň täsirleri sebäpli dörän ACR-i göz öňünde tutmalydyr we formula (3) üýtgetmelidir.

4. Dokma toguny (ISAT)

Dokma toguny ISAT, adatça induktiw bahasy 10%, 30% ýa-da 40% ýokarlananda bellenen ikitaraplaýyn tokdyr. Howa boşlugy ferrit üçin, doýma häzirki häsiýeti gaty çalt bolany üçin, 10% bilen 40% arasynda kän bir tapawut ýok. 4-nji surata serediň. Şeýle-de bolsa, demir poroşok ýadrosy (möhürlenen induktor ýaly) bolsa, 9-njy suratda görkezilişi ýaly doýma egrisi birneme ýumşakdyr, induksion täsiriniň 10% ýa-da 40% -inde ikitaraplaýyn tok köp bolýar dürli, şonuň üçin doýgunlygyň häzirki bahasy iki görnüşli demir ýadrosy üçin aýratynlykda ara alnyp maslahatlaşylar.

Howa boşlugy ferrit üçin, ISAT-ny zynjyr programmalary üçin iň ýokary induktor tokynyň ýokary çägi hökmünde ulanmak ýerliklidir. Şeýle-de bolsa, haýal toýma häsiýeti sebäpli demir poroşok ýadrosy bolsa, amaly zynjyryň iň ýokary tok ISAT-dan ýokary bolsa-da hiç hili mesele bolmaz. Şonuň üçin bu demir ýadro häsiýeti öwrüji programmalaryny geçirmek üçin has amatlydyr. Agyr ýük astynda, 9-njy suratda görkezilişi ýaly induktoryň induktiw bahasy pes bolsa-da, häzirki süýüm faktory ýokary, ýöne häzirki kondensatoryň tok çydamlylygy ýokary, şonuň üçin problema bolmaz. Lighteňil ýük astynda induktoryň induksion bahasy has uludyr, bu induktoryň süýşýän tokyny azaltmaga we şeýlelik bilen demir ýitgisini azaltmaga kömek edýär. 9-njy suratda TDK-nyň ýara ferrit SLF7055T1R5N doýma tok egrisi we induksiýanyň şol bir nominal bahasy boýunça möhürlenen demir poroşok ýadro induktor SPM6530T1R5M deňeşdirilýär.

9

9-njy surat. Induksiýanyň şol bir nominal bahasy boýunça ýara ferritiniň we möhürlenen demir poroşok ýadrosynyň doýma tok egrisi

5. Bahalandyrylan tok (IDC)

IDC bahasy, induktoryň temperaturasy Tr˚C ýokarlananda DC ikitaraplaýynlygydyr. Aýratynlyklar, 20˚C derejesinde DC garşylyk bahasyny görkezýär. Mis simiň temperatura koeffisiýentine görä, takmynan 3,930 ppm, Tr temperaturasy ýokarlananda garşylyk bahasy RDC_Tr = RDC (1 + 0.00393Tr), energiýa sarp edilişi PCU = I2DCxRDC. Bu mis ýitgisi induktoryň ýüzüne ýaýrady we induktoryň ýylylyk garşylygy ΘTH hasaplanyp bilner:

(2)

2-nji tablisada TDK VLS6045EX seriýasynyň (6.0 × 6.0 × 4,5mm) maglumat sahypasy görkezilýär we 40˚C temperaturanyň ýokarlanmagynda ýylylyk garşylygy hasaplanýar. Elbetde, birmeňzeş seriýaly we ululykdaky induktorlar üçin hasaplanan ýylylyk garşylygy, ýerüsti ýylylygyň ýaýramagy sebäpli birmeňzeşdir; başgaça aýdylanda, dürli induktorlaryň bahalandyrylan häzirki IDC-sine baha berilip bilner. Induktorlaryň dürli seriýalary (paketleri) dürli termiki aralyklara eýe. 3-nji tablisada TDK VLS6045EX seriýaly (ýarym goragly) we SPM6530 seriýaly (galyply) induktorlaryň ýylylyk garşylygy deňeşdirilýär. Malylylyk garşylygy näçe uly bolsa, induksion ýük togundan geçende döreýän temperatura ýokarlanýar; bolmasa, aşaky.

(2)

2-nji tablisa. 40˚C temperaturanyň ýokarlanmagynda VLS6045EX seriýaly induktorlaryň ýylylyk garşylygy

3-nji tablisadan induktorlaryň ululygy meňzeş bolsa-da, möhürlenen induktorlaryň ýylylyk garşylygy pes, ýagny ýylylygyň ýaýramagy has gowudygyny görmek bolýar.

(3)

3-nji tablisa. Dürli paket induktorlarynyň ýylylyk garşylygyny deňeşdirmek.

6. Esasy ýitgi

Demir ýitgisi diýlip atlandyrylýan esasy ýitgiler, esasan ýitginiň we histereziň ýitmeginden döreýär. Eddi tok ýitgisiniň ululygy, esasy materialyň “alyp barmagyň” aňsatdygyna baglydyr; geçirijilik ýokary bolsa, ýagny garşylyk pes bolsa, tok ýitgisi ýokary bolsa, ferritiň garşylygy ýokary bolsa, tok ýitgisi birneme pesdir. Eddi häzirki ýitgisi ýygylyk bilen hem baglanyşyklydyr. Encyygylyk näçe ýokary bolsa, şonça-da ýitgi şonça köp. Şonuň üçin esasy material ýadronyň dogry işleýiş ýygylygyny kesgitlär. Umuman aýdanyňda, demir poroşok ýadrosynyň iş ýygylygy 1MHz, ferritiň iş ýygylygy 10MHz-a ýetip biler. Işleýiş ýygylygy bu ýygylykdan ýokary bolsa, tok ýitgisi çalt ýokarlanar we demir ýadrosynyň temperaturasy hem ýokarlanar. Şeýle-de bolsa, demir ýadro materiallarynyň çalt ösmegi bilen has ýokary ýygylykly demir ýadrolar burçda bolmaly.

Anotherene bir demir ýitgisi, tokyň AC komponentiniň swing amplitudasy bilen baglanyşykly histerezis egrisi bilen gurşalan meýdana proporsional bolan histerezi ýitgisi; AC swing näçe uly bolsa, histerez ýitgisi şonça-da köp bolar.

Induktoryň ekwiwalent zynjyrynda, demir ýitgisini aňlatmak üçin induktor bilen paralel birikdirilen rezistor ulanylýar. Encyygylyk SRF bilen deň bolanda, induktiw reaksiýa we kuwwatly reaksiýa ýatyrylýar we şoňa meňzeş reaksiýa nola deňdir. Bu wagt induktoryň päsgelçiligi egrem-bugram garşylygy bilen yzygiderli demir ýitgisine garşydyr we demir ýitgisine garşylyk egrem-bugram garşylygyndan has uludyr, şonuň üçin SRF-de impedans demir ýitgisine garşylyk bilen deňdir. Mysal üçin pes woltly induktory alyp, demir ýitgisine garşylygy 20kΩ töweregi. Induktoryň iki ujundaky täsirli naprýa .eniýe 5V diýlip çaklanylsa, demir ýitgisi takmynan 1,25mWt bolup, bu demir ýitgisine näçe uly bolsa, şonça-da gowudygyny görkezýär.

7. Galkan gurluşy

Ferrit induktorlaryň gaplama gurluşy goralmaýan, magnit ýelimli ýarym goralýan we goralýan öz içine alýar we olaryň ikisinde-de ep-esli howa boşlugy bar. Elbetde, howa boşlugynyň magnit syzmagy bolar we iň erbet ýagdaýda daş-töweregindäki kiçi signal zynjyrlaryna päsgel berer ýa-da ýakyn ýerde magnit materialy bar bolsa, induksion hem üýtgär. Beýleki gaplama gurluşy möhürlenen demir poroşok induktordyr. Induktoryň içinde boşluk ýoklugy we egrem-bugram gurluşy gaty bolansoň, magnit meýdanynyň ýaýramagy meselesi birneme az. 10-njy surat, syzýan magnit meýdanynyň ululygyny 3 mm ýokarda we möhürlenen induktoryň gapdalynda ölçemek üçin RTO 1004 osiloskopyň FFT funksiýasynyň ulanylmagydyr. 4-nji tablisada dürli paket gurluşy induktorlarynyň syzýan magnit meýdanynyň deňeşdirilişi görkezilýär. Goragsyz induktorlaryň iň çynlakaý magnit syzyşlarynyň bardygyny görmek bolýar; möhürlenen induktorlar iň gowy magnit gorag täsirini görkezýän iň kiçi magnit syzmagyna eýe. . Bu iki gurluşyň induktorlarynyň syzýan magnit meýdanynyň ululygynyň tapawudy takmynan 14 esse, takmynan 5 esse.

10

10-njy surat. Möhürlenen induktoryň gapdalynda 3 mm ýokarda syzýan magnit meýdanynyň ululygy

(4)

4-nji tablisa. Dürli paket gurluşy induktorlarynyň syzýan magnit meýdanyny deňeşdirmek

8. birikdirmek

Käbir programmalarda, käwagt PCB-de DC öwrüjileriniň köp toplumy bolýar, olar adatça biri-biriniň gapdalynda ýerleşdirilýär we degişli induktorlar hem biri-biriniň gapdalynda ýerleşdirilýär. Magnit ýelimli goralmadyk ýa-da ýarym goralmadyk görnüşi ulansaňyz, EMI päsgelçiligini emele getirmek üçin induktorlar biri-biri bilen birikdirilip bilner. Şonuň üçin induktor ýerleşdirilende ilki bilen induktoryň polýarlygyny bellemek we induktoryň içki gatlagynyň başlangyç we aýlaw nokadyny öwrüjiniň kommutasiýa naprýa toeniýesine birikdirmek maslahat berilýär, meselem, tok öwrüjisiniň VSW, hereket edýän nokadydyr. Çykyş terminaly, statiki nokat bolan çykyş kondensatoryna birikdirildi; mis simiň sargysy şonuň üçin belli bir derejede elektrik meýdany goragyny emele getirýär. Multiplexeriň sim aragatnaşygynda, induksiýanyň polýarlygyny düzmek, özara induksiýanyň ululygyny düzetmäge we garaşylmadyk EMI problemalarynyň öňüni almaga kömek edýär.

Goýmalar:

Öňki bapda esasy material, paket gurluşy we induktoryň möhüm elektrik aýratynlyklary ara alnyp maslahatlaşyldy. Bu bap, tok öwrüjisiniň degişli induksion bahasyny nädip saýlamalydygyny we täjirçilik taýdan elýeterli induktory saýlamagyň pikirlerini düşündirer.

(5) deňlemede görkezilişi ýaly, induktor bahasy we öwrüjiniň kommutasiýa ýygylygy induktoryň süýşýän tokyna (ΔiL) täsir eder. Induktor süýümli tok çykyş kondensatoryndan geçer we çykyş kondensatorynyň süýşýän tokyna täsir eder. Şol sebäpli, çykyş kondensatorynyň saýlanmagyna täsir eder we çykyş naprýa .eniýesiniň süýşmegine hasam täsir eder. Mundan başga-da, induksion gymmaty we çykyş kuwwatlylygy ulgamyň sesleniş dizaýnyna we ýüküň dinamiki täsirine hem täsir eder. Has uly induksion bahasyny saýlamak, kondensatorda az tok stresine eýe, şeýle hem çykyş naprýa .eniýesini azaltmaga peýdaly we has köp energiýa saklap biler. Şeýle-de bolsa, has uly induksion bahasy has uly göwrümi, ýagny has ýokary çykdajylary görkezýär. Şonuň üçin öwrüji dizaýn edilende induksion bahasynyň dizaýny gaty möhümdir.

(5)

(5) formuladan giriş naprýa .eniýesi bilen çykyş naprýa .eniýesiniň arasyndaky boşluk has uly bolanda, induktor dizaýnynyň iň erbet ýagdaýy bolan induktoryň süýşýän tokynyň has uly boljakdygyny görmek bolýar. Beýleki induktiw derňewler bilen bilelikde basgançakly öwrüjiniň induksion dizaýn nokady, adatça iň ýokary giriş naprýa .eniýesi we doly ýük şertlerinde saýlanmalydyr.

Induksion bahasy taslanylanda, induktoryň süýşýän tok bilen induktoryň ululygynyň arasynda söwda etmeli we süýümli tok faktory (süýşýän tok faktory; γ) bu ýerde (6) formuladaky ýaly kesgitlenýär.

（6）

Formulany (6) formula (5) bilen çalşyp, induksion bahasy (7) formula hökmünde aňladylyp bilner.

（7）

(7) formula laýyklykda, giriş bilen çykyş naprýa; eniýesiniň arasyndaky tapawut has uly bolanda γ bahasy has uly saýlanyp bilner; tersine, giriş we çykyş naprýa .eniýesi has ýakyn bolsa, γ baha dizaýny has kiçi bolmaly. Adaty dizaýn tejribe bahasyna görä, induktor süýüm toguny we ululygyny saýlamak üçin γ adatça 0,2 bilen 0,5 bolýar. Aşakdakylar induksiýany hasaplamagy we täjirçilik taýdan elýeterli induktorlary saýlamagy görkezmek üçin RT7276-ny mysal hökmünde alýar.

Dizaýn mysaly: RT7276 ösen yzygiderli (Advanced Constant On-Time; ACOTTM) bilen sinhron düzediş düzediş basgançak öwrüji, kommutasiýa ýygylygy 700 kHz, giriş naprýa 4eniýesi 4,5V-den 18V, çykyş naprýa 1.0eniýesi 1,05V . Doly ýük akymy 3A. Aboveokarda belläp geçişimiz ýaly, induksion bahasy iň ýokary giriş naprýa 18eniýesi we 3A-nyň doly ýüki şertlerinde işlenip düzülmelidir, γ bahasy 0,35 hökmünde kabul edilýär we ýokardaky baha induksiýanyň (7) deňlemesine çalşylýar. bahasydyr

Adaty nominal induksion bahasy 1,5 µH bolan induktor ulanyň. Induktoryň süýşýän tokyny aşakdaky ýaly hasaplamak üçin formula (5) çalyşyň.

Şonuň üçin induktoryň iň ýokary tok

Induktor tokynyň (IRMS) täsirli bahasy

Induktor süýüminiň bölegi az bolany üçin, induktor tokynyň täsirli bahasy esasan DC komponentidir we bu täsirli baha induktor bahalandyrylan induktor saýlamak üçin esas hökmünde ulanylýar. 80% deratiw (derating) dizaýny bilen induksion talaplary:

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

5-nji tablisada ululygyna meňzeş, ýöne paket gurluşy boýunça dürli TDK seriýasynyň elýeterli induktorlary sanalandyr. Stoldan möhürlenen induktoryň (SPM6530T-1R5M) doýma tokynyň we bahalandyrylan tokynyň uludygyny, termiki garşylygyň azdygyny we ýylylygyň ýaýramagynyň gowydygyny görmek bolýar. Mundan başga-da, öňki bapdaky çekişmä görä, möhürlenen induktoryň esasy materialy demir tozy ýadrosydyr, şonuň üçin ýarym goralýan (VLS6045EX-1R5N) we goralýan (SLF7055T-1R5N) induktorlaryň ferrit ýadrosy bilen deňeşdirilýär. magnit ýelim bilen. , DC-iň gowy taraplary bar. 11-nji suratda, RT7276 ösen hemişelik yzygiderli sinhron düzediş basgançak aşak öwrüjisine ulanylýan dürli induktorlaryň netijeliligini deňeşdirmek görkezilýär. Netijeler, üçüsiniň arasyndaky netijelilik tapawudynyň möhüm däldigini görkezýär. Heatylylygyň ýaýramagy, DC ikitaraplaýyn aýratynlyklary we magnit meýdanynyň ýaýramagy meselesini göz öňünde tutsaňyz, SPM6530T-1R5M induktorlaryny ulanmak maslahat berilýär.

（5）

Tablisa 5. TDK-nyň dürli seriýalarynyň induksiýalaryny deňeşdirmek

11

11-nji surat. Öwrüjiniň netijeliligini dürli induktorlar bilen deňeşdirmek

Şol bir paket gurluşyny we induksion bahasyny saýlasaňyz, ýöne SPM4015T-1R5M (4.4 × 4.1 × 1.5mm) ýaly kiçi göwrümli induktorlar, ululygy az bolsa-da, DC garşylygy RDC (44.5mΩ) we ýylylyk garşylygy ΘTH ( 51˚C) / W) Has uly. Birmeňzeş spesifikasiýalary öwrüjiler üçin induktor tarapyndan çydamly tokyň täsirli bahasy hem deňdir. DC garşylygy agyr ýük astynda netijeliligi peselder. Mundan başga-da, uly ýylylyk garşylygy ýylylygyň pes ýaýramagyny aňladýar. Şonuň üçin induktor saýlanyňyzda diňe bir kiçeldilen ululygyň peýdalaryny göz öňünde tutmak bilen çäklenmän, oňa ýoldaş kemçiliklere hem baha bermeli.

Sözümiň ahyrynda

Induksiýa, energiýa saklamak we süzmek üçin ulanyp boljak güýç öwrüjilerini çalyşmakda köplenç ulanylýan passiw komponentleriň biridir. Şeýle-de bolsa, zynjyr dizaýnynda diňe bir induksion bahasy däl, eýsem AC garşylygy we Q bahasy, häzirki çydamlylyk, demir ýadrosy doýgunlygy we paket gurluşy we ş.m. ýaly beýleki parametrler hem hökmany parametrlerdir. induktor saýlanyňyzda göz öňünde tutulmalydyr. . Bu parametrler köplenç esasy material, önümçilik prosesi we göwrümi we bahasy bilen baglanyşyklydyr. Şonuň üçin bu makala dürli demir ýadro materiallarynyň aýratynlyklary we elektrik üpjünçiliginiň dizaýny üçin salgylanma hökmünde degişli induksiýany nädip saýlamalydygy bilen tanyşdyrýar.