EN
Тез шилтемелер
Жогорку жыштыктагы DC-DC өзгөртүүчүлөрдө индуктивдүү катушка DC чыгышына салынган толкундун токун фильтрлейт. Өзгөртүүчү buck, boost же buck-boost топологиясы болуп турса да, индуктивдүү катушка толкунду жумшартып, туруктуу DC чыгышын камсыз кылат. Индуктивдүү катушканын эффективтүүлүгү эң жогорку болот, анткени темир жана мыс учурларынын жалпысы эң төмөнкү деңгээлде болот. Толкун токту жумшартуу үчүн жакшы компонентти тандоо аркылуу эң жогорку эффективтүүлүккө жетүү — башкача айтканда, эң төмөнкү учурга — иштөө тогу өткөндө индуктивдүү катушканын ордосу каныкпай жана чыбыгы ишибей калышы керек. Бул макалада индуктивдүү катушканын учурларын баалоо жолдору каралып, жогорку эффективтүүлүктөгү индуктивдүү катушкаларды долбоорлоо жана тез тандоо ыкмалары көрсөтүлгөн.
1. Индуктивдүү катушканын учурларын баалоо
Индуктордун чөйрөсүн жана мыс сактагычынын жоголууну баалоо абдан татаал. Чөйрөнүн жоголушу обуубу токтун маанисине, которгон жыштыкка, чөйрө материалдарына, чөйрө параметрлерине жана чөйрөдөгү ауа боштугунун узундугу сыяктуу бир нече факторго байланыштуу болот. Тизмектеги обуубу ток жана которгон жыштык колдонууга байланыштуу, ал эми чөйрө материалдары, параметрлери жана ауа боштугу индукторго байланыштуу.
Чөйрөнүн жоголушун баалоонун эң жалпы формуласы Стейнметц формуласы:
Бири жерде:
Pvc = Чөйрөнүн бирдиктик көлөмүнө туура келген энергия жоголушу
K, x, y = Чөйрө материалдарынын туруктуу коэффициенттери
f = Которгон жыштык
B = Магниттик агым тыгыздыгы
Бул теңдеме негизги жоготуу (темир жоготуусу) жыштыкка (f) жана магниттик агым тыгыздыгына (B) байланыштуу экенин көрсөтөт. Магниттик агым тыгыздыгы рипл токко байланыштуу болгондуктан, алардын эки саны да колдонулуу маселесине байланыштуу өзгөрүлүп турган чоңдуктар. Негизги жоготуу индукторго өзүнчө байланыштуу, анткени негизги материал K, x жана y константаларын аныктайт. Ошондой эле, магниттик агым тыгыздыгы эффективдүү негизги аймакка (Ae) жана борбордун орамдарынын санына (N) байланыштуу. Демек, негизги жоготуу колдонулуу маселесине жана индуктордун өзүнчө иштөөсүнө да байланыштуу.
Карама-каршылук катары, DC мыс жоготуусун эсептөө салыштырмалуу жөнөкөй:
Бири жерде:
Pdc = Туруктуу токтун жоготуусу (W)
Idc_rms = Индуктордун RMS тогу (A)
DCR = Индуктор орамынын туруктуу токтун каршылыгы (Ω)
AC мыс ичтеринин баасын баалоо күрдөгөндөй күрүнөт, анткени жогорку жыштыктагы тери жана жакындык эффектиси тууралуу жогору AC каршылыкка байланыштуу ал артат. ESR (Барабар Катарлуу Каршылык) же ACR (AC Каршылык) графиги жогорку жыштыктарда каршылыктын бир аз өсүшүн көрсөтүшү мүмкүн. Бирок, бул графиктер көбүнчө абдан төмөнкү ток деңгээлинде өлчөнөт жана ошентип, толкундуу ток менен байланыштуу темир ичтерин камтыбайт, бул жерде көп түшүнүлбөштүн бир себеби.
Мисалы, 1-сүрөттө көрсөтүлгөн ESR жана Жыштык графигин карап көрүңүз.
1-сүрөт. ESR жана Жыштык
Бул графикке ылайык, ESR 1 МГц жогоруда абдан жогору. Бул индукторду ушул жыштыктан жогоруда колдонуу абдан жогорку мыс ичин келтирип чыгарат, демек, дууру болгон тандоо эмес. Чыныгы турмуштук колдонууда, бирок, индуктордун чын ичи график көрсөткөндөн көбүрөөк төмөн.
Төмөнкү мисалды карап көрүңүз:
Конвертердин чыгышы 5В, 0.4А (2.0Вт) жана которуу жыштыгы 200 кГц деп коюңуз. 10 мкГн Codaca индуктор тандалган, анын ESR жана Жыштыктын байланышы 1-сүрөттө көрсөтүлгөн. 200 кГц иштөө жыштыгында, ESR ченеми 0.8Ω чамасында.
Бак конвертери үчүн, орточо индуктор тогу 0.4 A жүктөмө тогуна барабар. Индуктордун жоголушун төмөнкүдөй эсептей алабыз:
6.0% = 0.128W / (2.0W + 0.128W) (индуктор киргизилген энергиянын 6% пайдаланбайт)
Бирок, биз ушул конвертерди 4 МГцде иштетсек, ESR графигинен R ченеми 11Ω чамасында экендигин көрө алабыз. Анда индуктордун энергия жоголушу төмөнкүдөй болот:
46.8% = 1.76W / (2.0W + 1.76W) (индуктор киргизилген энергиянын 46.8% пайдаланбайт)
Бул эсептөөлөргө негизденип, бул индукторду ушул же андан жогорку жыштыкта колдонбоо керек экендиги чыгат.
Амелиятта, конвертердин эффективдүүлүгү ESR-жыштык графиги боюнча эсептелгенден кээде жакшыраак болот. Бул төмөнкү себептер менен:
2-сүрөттө чагым тогу кичине болгон үздүксүз өткөрүү режиминдеги бак конвертери үчүн жөнөлтүлгөн ток формасы көрсөтүлгөн.
2-сүрөт. Ынгайлатылган Buck Converter Ток толкуну
Ip-p (чоңдуктан чоңдукка чейинки толкун тогу) орточо токтун 10% түзөрүн кабыл алсак:
I_dc = 0.4 A
I_p-p = 0.04 A
Индуктордун жоготуусун так баалоо үчүн, аны төмөнкү жыштыктагы жоготууга (DC жоготуу) жана жогорку жыштыктагы жоготууга бөлүү керек.
Төмөнкү жыштыктагы каршылык (анын негизинде DCR) графиктен 0.7Ω чамасында. Ток — бул жүктөм тогу менен толкун тогунун RMS мааниси. Толкун тогу кичине болгондуктан, эффективдүү ток түзөлөнүшү DC жүктөм тогуна жакын.
Жогорку жыштыктагы жоготуу үчүн, Башкача айтканда 
, R — ESR (200kHz), мында I — толкун тогунун орточо квадраттык мааниси гана:
200 kHz де AC жоготуу төмөнкүдөй:
Демек, 200 kHz де индуктордун жалпы жоготуусу 0.112 Вт + 0.000106 Вт = 0.112106 Вт.
200 кГц жыштыкта болжолдонгон учурлуу жоготуу DCR боюнча божолдонгон жоготуудан жалпа аз (1% тан азыраак).
Эми 4 МГц деңгээлиндеги жоготууну эсептейлик. Төмөнкү жыштыктагы жоготуу ушул 0.112 Вт болуп калат.
AC жоготууну эсептөө 4 МГц деген ESR ди 11Ω барабар деп колдонушу керек, мурунку баамдообуз боюнча:
Ошентип, индуктивдүүлүктүн жалпы жоготуусу 4 МГц деңгээлинде 0.112 Вт + 0.00147 Вт = 0.11347 Вт.
Бул көбүрөөк маалымат берет. Болжолдонгон жоготуу DCR жоготуусунан жалпа 1,3% гана жогору, ал эми мурунку божолдоо боюнча 1,76 Вт болчу. Ошондой эле, 4 МГц деңгээлинде 200 кГц дегидей эле индуктивдүүлүк ченин колдонбойсыңыз; кичине индуктивдүүлүк чени колдонулуп, ошол кичине индуктордун DCR да төмөн болот.
2. Жогорку эффективдүүлүктөгү индуктордун долбоору
Жүктөмө тогуна салыштырмалуу жолоңдоо тогу азыраак болгон үзгүлтүксүз ток режиминдеги конвертерлер үчүн ДКТ жана ЭСТ комбинациясын колдонуп, натыйжалуу жоголтууларды эсептөө керек. Ошондой эле, ЭСТ графигинен эсептелген жоголтуу темирдеги жоголтууну камтый албайт. Индуктивдүүнүн эффективдүүлүгү мыс жана темирдеги жоголтуулардын суммасы менен аныкталат. Codaca индуктивдүүнүн эффективдүүлүгүн төмөн жоголтууга ээ материалдарды тандап алуу жана жалпы жоголтууну минимумга чейин келтирүү үчүн индуктивдүүлөрдү долбоорлоо аркылуу оптималдаштырат. Тегиз сымдан орам жок дегенде DCR менен камсыз кылып, мыста жоголтууну кыскартат. Жакшыртылган өзөк материалдары жогорку жыштыктагы өзөктүн жоголушун азайтат жана индуктивдүүнүн жалпы эффективдүүлүгүн көтөрөт.
Мисалы, Codaca CSEG сериялы молдделенген кубат индуктивдүүлөрү жогорку жыштыкта, жогорку чоку ток колдонулган тейлештер үчүн оптималдаштырылган. Бул индуктивдүүлөр 200 кГц жана андан жогорку жыштыктарда эң төмөнкү AC жоголтуусун жана төмөнкү DCRди сунуштап, жумшак насыщениенин сипаттамаларына ээ.
3-сүрөттө CSBX, CSEC жана CSEB серияларындағы 3,8/3,3 µH индуктивдүүлүктөр үчүн индуктивдүүлүк жана токтун характеристикасы көрсөтүлгөн. CSBX , CSEC , жана CSEB cSBX, CSEC жана CSEB сериялары 12 А же андан жогорку токто индуктивдүүлүктү сактоо үчүн эң жакшы тандоо болуп саналат.
1-таблица. CSBX, CSEC жана CSEB үчүн DCR жана Isat салыштыруусу.
Индуктивдүүлүктөрдүн 200 КГцтеgi AC жана жалпы утугуна салыштырмалы талдоо жүргүзгөндө, мурунку бардык конструкциялардан оңой ашып турган инновациялык конструкциясы менен CSEB сериясы эң төмөнкү DC жана AC утугун көрсөтөт. Бул CSEB сериясын эң төмөнкү DC жана AC утугун талап кылган жана жогорку чейинки токторго туруш учурда жогорку жыштыкта иштеген кубаттуулук өзгөртүүчүлөр үчүн оптималдуу тандоого айландырат.
3-сүрөт. CSBX, CSEC жана CSEB серияларындағы 3,8/3,3 мкГн индуктивдүүлүктөр үчүн толуу ток жана температуранын көтөрүлүшүнүн ток кисинин салыштырымы.
4-сүрөт. CSBX, CSEC жана CSEB сериялары үчүн 200 КГцтеgi AC утугу жана жалпы утуктун салыштырымы.
3. Индуктивдүүлүктү тез тандоо каражаты
Инженерлер үчүн индуктор тандоо процессин ылдыйртуу үчүн Codaca ар бир мүмкүн болгон колдонуу шарттарына ылайык негизги жана орама маалыматтардын өлчөмүнө негизделген жоголтууларды эсептөөгө мүмкүндүк берген тандоо каражаттарын иштеп чыкты. Бул каражаттардын натыйжалары токко жана жыштыкка байланыштуу негизги жана орама жоголтууларды камтыйт, демек, индуктордун жабык конструкциялык маалыматтарын (негиздин материалдары, Ae жана орамалардын саны) сурап же кол менен эсептөө керек эмес.
Codaca тандоо каражаттары кирип чыгуучу/чыгып чыгуучу кернеэ, которуу жыштыгы, орточо ток жана талаңкуу ток сыяктуу иштөө шарттарына негизделген талап кылынган индуктивдүүлүк маанисин эсептейт. Бул маалыматты Биздин Ток Индукторунун Табуучусуна киргизүү аркылуу сиз индуктивдүүлүк, DCR, токтоо тогу, температуранын көтөрүлүшү тогу, иштөө температурасы жана башка маалыматтары көрсөтүлгөн бул талаптарга ылайык келген индукторлорду тандай аласыз.
Эгер сиз колдонуу үчүн керектүү индуктивдүүлүк жана токту мурунтан билип турсаңыз, бул маалыматты туурасынча киргизе аласыз Power Inductor Finder натыйжалар ар бир индуктивдин өзөк жана орама жоголтуштарын жана каныккан ток баалуусун көрсөтөт, анткени индуктивдин колдонуу шарттарындагы эң жогорку ток шарттарында дизайндык техникалык талаптарга жакын болуп калышына ишенүүгө мүмкүндүк берет.
Аспаптар индуктивдүүлүк менен токтун милдеттерин чагылдыруу үчүн да колдонулушу мүмкүн, ар кандай индуктив түрлөрүнүн айырмачылыктарын жана артыкчылыктарын салыштыруу. Жалпы жоголтууну боюнча натыйжаларды ирилетип, анализди жеңилдетүү үчүн бардык индуктив маалыматтарын (төрт түргө чейин) бир гана графикке чагылдырып, аларды ирилетүү менен баштоо мүмкүн. Бул сизге эң эффективдүү индуктивди тандашыңызга жардам берет.
Жалпы жоголтууну эсептөө татаал болушу мүмкүн, бирок Codacaнын тандоо каражаттарына бул эсептөөлөр киргизилген, анткени тандоо, салыштыруу жана анализ кылдуу болушу ыңгайлуу болот, сиз жогорку эффективдүүлүктөгү ток индуктивин дагы эффективдүү тандай аласыз.
【Шилтемелер】:
Codaca веб-сайты: DC/DC трансформатор индуктивдүүлүгүн тандоо - Шэньчжэнь Codaca Electronics Co., Ltd. (codaca.com)
Codaca веб-сайты: Кубат индуктивдүүлүгүн табуу - Шэньчжэнь Codaca Electronics Co., Ltd. (codaca.com)
Codaca веб-сайты: Кубат индуктивдүүлүгүнүн жоголтуусун салыштыруу - Шэньчжэнь Codaca Electronics Co., Ltd. (codaca.com)