آنالیز جریان سلف| GETWELL

طراحی سلف چالش های زیادی را برای مهندسین در طراحی منبع تغذیه سوئیچینگ به همراه دارد. مهندسان نه تنها باید مقدار اندوکتانس را انتخاب کنند، بلکه باید جریانی که سلف می تواند تحمل کند، مقاومت سیم پیچ، اندازه مکانیکی و غیره را نیز در نظر بگیرند. اثر جریان DC بر روی سلف که اطلاعات لازم برای انتخاب سلف مناسب را نیز ارائه خواهد کرد.

عملکرد سلف را درک کنید

سلف اغلب به عنوان L در مدار فیلتر LC در خروجی منبع تغذیه سوئیچینگ شناخته می شود (C خازن خروجی است). اگرچه این درک صحیح است، اما برای درک طراحی سلف ها باید درک عمیق تری از رفتار سلف ها داشت.

در تبدیل گام به پایین، یک سر سلف به ولتاژ خروجی DC متصل می شود. سر دیگر از طریق سوئیچینگ فرکانس سوئیچینگ به ولتاژ ورودی یا GND متصل می شود.

سلف از طریق ماسفت به ولتاژ ورودی و سلف به GND متصل می شود. با توجه به استفاده از این نوع کنترلر، سلف را می توان به دو صورت به زمین متصل کرد: اتصال به زمین با دیود یا اتصال به زمین ماسفت. اگر روش دوم باشد، مبدل حالت "همگام" نامیده می شود.

حال مجدداً در نظر بگیرید که آیا جریان عبوری از سلف در این دو حالت تغییر می کند یا خیر. یک سر سلف به ولتاژ ورودی و سر دیگر به ولتاژ خروجی متصل است. برای مبدل کاهنده، ولتاژ ورودی باید بیشتر از ولتاژ خروجی باشد، بنابراین یک افت ولتاژ مثبت روی سلف ایجاد می شود. برعکس، در حالت 2، یک سر سلف که ابتدا به ولتاژ ورودی متصل شده است به زمین متصل می شود. برای مبدل کاهنده، ولتاژ خروجی باید مثبت باشد، بنابراین یک افت ولتاژ منفی روی سلف ایجاد می شود.

بنابراین، هنگامی که ولتاژ روی سلف مثبت باشد، جریان روی سلف افزایش می یابد. وقتی ولتاژ سلف منفی باشد جریان روی سلف کاهش می یابد.

افت ولتاژ روی سلف یا افت ولتاژ رو به جلو دیود شاتکی در مدار ناهمزمان را می توان در مقایسه با ولتاژ ورودی و خروجی نادیده گرفت.

اشباع هسته سلف

از طریق پیک جریان سلف که محاسبه شده است، می توان متوجه شد که چه چیزی روی سلف تولید می شود. به راحتی می توان دانست که با افزایش جریان عبوری از سلف، اندوکتانس آن کاهش می یابد. این توسط خواص فیزیکی مواد هسته مغناطیسی تعیین می شود. اینکه چقدر اندوکتانس کاهش می یابد مهم است: اگر اندوکتانس بسیار کاهش یابد، مبدل به درستی کار نمی کند. هنگامی که جریان عبوری از سلف آنقدر زیاد باشد که سلف مؤثر باشد، جریان را «جریان اشباع» می‌گویند. این نیز پارامتر اصلی سلف است.

در واقع، سلف قدرت سوئیچینگ در مدار تبدیل همیشه دارای اشباع "نرم" است. هنگامی که جریان تا حد معینی افزایش می یابد، اندوکتانس به شدت کاهش نمی یابد که به آن مشخصه اشباع "نرم" می گویند. در صورت افزایش مجدد جریان، سلف آسیب می بیند. کاهش اندوکتانس در بسیاری از انواع سلف ها وجود دارد.

با این ویژگی اشباع نرم، می‌توانیم بدانیم که چرا حداقل اندوکتانس تحت جریان خروجی DC در همه مبدل‌ها مشخص شده است و تغییر جریان ریپل تأثیر جدی بر اندوکتانس نخواهد داشت. در همه کاربردها، انتظار می‌رود جریان ریپل تا حد امکان کم باشد، زیرا بر ریپل ولتاژ خروجی تأثیر می‌گذارد. به همین دلیل است که مردم همیشه نگران اندوکتانس تحت جریان خروجی DC هستند و اندوکتانس تحت جریان ریپل در Spec را نادیده می گیرند.

موارد فوق مقدمه ای برای تحلیل جریان سلف هستند، اگر می خواهید در مورد سلف ها بیشتر بدانید، لطفا با ما تماس بگیرید.