Analiza toka induktorja| GETWELL

Zasnova tuljava prinaša inženirjem številne izzive pri načrtovanju stikalnega napajanja. Inženirji ne bi smeli izbrati le vrednosti induktivnosti, temveč upoštevati tudi tok, ki ga lahko nosi induktor, odpornost navitja, mehansko velikost in tako naprej. Učinek enosmernega toka na induktor, kar bo zagotovilo tudi potrebne informacije za izbiro ustreznega induktorja.

Razumeti funkcijo induktorja

Induktor se pogosto razume kot L v vezju filtra LC na izhodu stikalnega napajalnika (C je izhodni kondenzator). Čeprav je to razumevanje pravilno, je za razumevanje zasnove induktorjev potrebno globlje razumevanje obnašanja induktorjev.

Pri postopni pretvorbi je en konec induktorja priključen na enosmerno izhodno napetost. Drugi konec je povezan z vhodno napetostjo ali GND preko preklopne frekvence.

Induktor je povezan z vhodno napetostjo preko MOSFET, induktor pa je povezan z GND. Zaradi uporabe te vrste krmilnika lahko induktor ozemljimo na dva načina: z ozemljitvijo diode ali z ozemljitvijo MOSFET. Če gre za slednji način, se pretvornik imenuje "sinhronski" način.

Zdaj ponovno razmislite, ali se tok, ki teče skozi induktor v teh dveh stanjih, spremeni. En konec induktorja je priključen na vhodno napetost, drugi konec pa na izhodno napetost. Za padajoči pretvornik mora biti vhodna napetost višja od izhodne napetosti, zato bo na induktorju nastal pozitiven padec napetosti. Nasprotno, v stanju 2 je en konec induktorja, ki je bil prvotno priključen na vhodno napetost, povezan z zemljo. Za padajoči pretvornik mora biti izhodna napetost pozitivna, zato bo na induktorju nastal negativni padec napetosti.

Torej, ko je napetost na induktorju pozitivna, se bo tok na induktorju povečal; ko je napetost na induktorju negativna, se tok na induktorju zmanjša.

Padec napetosti induktorja ali padec napetosti Schottkyjeve diode v asinhronem vezju lahko zanemarimo v primerjavi z vhodno in izhodno napetostjo.

Nasičenost induktorskega jedra

Skozi izračunan vršni tok induktorja lahko ugotovimo, kaj nastaja na induktorju. Preprosto je vedeti, da ko se tok skozi induktor poveča, se njegova induktivnost zmanjša. To je določeno s fizikalnimi lastnostmi materiala magnetnega jedra. Za koliko se bo induktivnost zmanjšala, je pomembno: če se induktivnost močno zmanjša, pretvornik ne bo deloval pravilno. Ko je tok, ki teče skozi induktor, tako velik, da je induktor učinkovit, se tok imenuje "tok nasičenja". To je tudi osnovni parameter induktorja.

Dejansko ima induktor preklopne moči v pretvorniškem vezju vedno "mehko" nasičenost. Ko se tok do določene mere poveča, se induktivnost ne bo močno zmanjšala, kar imenujemo "mehka" značilnost nasičenosti. Če se tok ponovno poveča, se bo induktor poškodoval. Padec induktivnosti obstaja pri mnogih vrstah induktorjev.

S to funkcijo mehke nasičenosti lahko vemo, zakaj je najmanjša induktivnost pod enosmernim izhodnim tokom določena v vseh pretvornikih in sprememba valovitega toka ne bo resno vplivala na induktivnost. Pri vseh aplikacijah naj bi bil valovni tok čim manjši, ker bo vplival na valovanje izhodne napetosti. Zato so ljudje vedno zaskrbljeni zaradi induktivnosti pod izhodnim tokom enosmernega toka in ignorirajo induktivnost pod valovnim tokom v Spec.

Zgoraj je uvod v analizo toka induktorjev, če želite izvedeti več o induktorjih, nas kontaktirajte.