Induktanca është një pjesë e rëndësishme e furnizimit me energji DC/DC. Ka shumë faktorë që duhen marrë në konsideratë kur zgjidhni një induktor, siç janë vlera e induktancës, DCR, madhësia dhe rryma e ngopjes. Karakteristikat e ngopjes së induktorëve shpesh keqkuptohen dhe shkaktojnë probleme. Ky punim do të diskutojë se si induktanca arrin ngopjen, si ndikon ngopja në qark dhe metodën e zbulimit të ngopjes së induktancës.
Shkaqet e ngopjes së induktancës
Së pari, kuptoni në mënyrë intuitive se çfarë është ngopja e induktancës, siç tregohet në Figurën 1:
Figura 1
Ne e dimë që kur një rrymë kalon nëpër bobinën në Figurën 1, bobina do të gjenerojë një fushë magnetike;
Bërthama magnetike do të magnetizohet nën veprimin e fushës magnetike, dhe domenet magnetike të brendshme do të rrotullohen ngadalë.
Kur bërthama magnetike është plotësisht e magnetizuar, drejtimi i domenit magnetik është i njëjtë me atë të fushës magnetike, edhe nëse fusha magnetike e jashtme rritet, bërthama magnetike nuk ka domen magnetik që mund të rrotullohet dhe induktanca hyn në një gjendje të ngopur.
Nga një këndvështrim tjetër, në kurbën e magnetizimit të treguar në Figurën 2, marrëdhënia midis dendësisë së fluksit magnetik B dhe intensitetit të fushës magnetike H përputhet me formulën në të djathtë në Figurën 2:
Kur dendësia e fluksit magnetik arrin Bm, dendësia e fluksit magnetik nuk rritet më ndjeshëm me rritjen e intensitetit të fushës magnetike dhe induktanca arrin ngopjen.
Nga marrëdhënia midis induktancës dhe përshkueshmërisë µ, mund të shohim:
Kur induktanca është e ngopur, µm do të reduktohet shumë, dhe përfundimisht induktanca do të reduktohet shumë dhe aftësia për të shtypur rrymën do të humbasë.
Figura 2
Këshilla për përcaktimin e ngopjes së induktancës
A ka ndonjë këshillë për të gjykuar ngopjen e induktancës në aplikimet praktike?
Mund të përmblidhet në dy kategori kryesore: llogaritja teorike dhe testimi eksperimental.
☆Llogaritja teorike mund të fillojë nga dendësia maksimale e fluksit magnetik dhe rryma maksimale e induktancës.
☆Testi eksperimental përqendrohet kryesisht në formën e valës së rrymës së induktancës dhe disa metoda të tjera të gjykimit paraprak.
Këto metoda përshkruhen më poshtë.
Llogaritni dendësinë e fluksit magnetik
Kjo metodë është e përshtatshme për projektimin e induktancës duke përdorur bërthamën magnetike. Parametrat e bërthamës përfshijnë gjatësinë e qarkut magnetik le, sipërfaqen efektive Ae etj. Lloji i bërthamës magnetike përcakton gjithashtu gradën përkatëse të materialit magnetik, dhe materiali magnetik merr masa përkatëse për humbjen e bërthamës magnetike dhe dendësinë e fluksit magnetik të ngopjes.
Me këto materiale, ne mund të llogarisim dendësinë maksimale të fluksit magnetik sipas situatës aktuale të projektimit, si më poshtë:
Në praktikë, llogaritja mund të thjeshtohet, duke përdorur ui në vend të ur; Së fundmi, krahasuar me dendësinë e fluksit të ngopjes së materialit magnetik, mund të gjykojmë nëse induktanca e projektuar ka rrezikun e ngopjes.
Llogaritni rrymën maksimale të induktancës
Kjo metodë është e përshtatshme për projektimin e qarkut direkt duke përdorur induktorë të përfunduar.
Topologjitë e ndryshme të qarqeve kanë formula të ndryshme për llogaritjen e rrymës së induktancës.
Merrni si shembull çipin Buck MP2145, ai mund të llogaritet sipas formulës së mëposhtme, dhe rezultati i llogaritur mund të krahasohet me vlerën e specifikuar të induktancës për të përcaktuar nëse induktanca do të jetë e ngopur.
Duke gjykuar nga forma e valës së rrymës induktive
Kjo metodë është gjithashtu metoda më e zakonshme dhe praktike në praktikën inxhinierike.
Duke marrë si shembull MP2145, mjeti i simulimit MPSmart përdoret për simulim. Nga forma e valës së simulimit, mund të shihet se kur induktori nuk është i ngopur, rryma e induktorit është një valë trekëndore me një pjerrësi të caktuar. Kur induktori është i ngopur, forma e valës së rrymës së induktorit do të ketë një shtrembërim të dukshëm, i cili shkaktohet nga ulja e induktancës pas ngopjes.
Në praktikën inxhinierike, bazuar në këtë, mund të vëzhgojmë nëse ka shtrembërim të formës së valës së rrymës së induktancës për të gjykuar nëse induktanca është e ngopur.
Më poshtë është forma e valës së matur në pllakën Demo MP2145. Mund të shihet se ka shtrembërim të dukshëm pas ngopjes, gjë që është në përputhje me rezultatet e simulimit.
Matni nëse induktanca është ngrohur në mënyrë anormale dhe dëgjoni për fishkëllima anormale.
Në praktikën inxhinierike ka shumë situata ku mund të mos e dimë llojin e saktë të bërthamës, është e vështirë të dimë madhësinë e rrymës së ngopjes së induktancës dhe nganjëherë nuk është e përshtatshme të testojmë rrymën e induktancës; në këtë kohë, mund të përcaktojmë paraprakisht nëse ka ndodhur ngopja duke matur nëse induktanca ka një rritje anormale të temperaturës ose duke dëgjuar nëse ka një ulërimë anormale.
Këtu janë prezantuar disa këshilla për përcaktimin e ngopjes së induktancës. Shpresoj se kanë qenë të dobishme.
Koha e postimit: 07 korrik 2023
