इन्डक्टन्स DC/DC पावर सप्लाईको एक महत्त्वपूर्ण भाग हो। इन्डक्टन्स छनौट गर्दा विचार गर्नुपर्ने धेरै कारकहरू छन्, जस्तै इन्डक्टन्स मान, DCR, आकार, र संतृप्ति करेन्ट। इन्डक्टरहरूको संतृप्ति विशेषताहरू प्रायः गलत बुझिन्छन् र समस्या निम्त्याउँछन्। यस पेपरले इन्डक्टन्स कसरी संतृप्तिमा पुग्छ, संतृप्तिले सर्किटलाई कसरी असर गर्छ, र इन्डक्टन्स संतृप्ति पत्ता लगाउने विधिको बारेमा छलफल गर्नेछ।
इन्डक्टन्स संतृप्ति कारणहरू
पहिले, चित्र १ मा देखाइए अनुसार, इन्डक्टन्स संतृप्ति भनेको के हो भनेर सहज रूपमा बुझ्नुहोस्:
चित्र १
हामीलाई थाहा छ कि चित्र १ मा रहेको कुण्डलीबाट विद्युत प्रवाह गर्दा, कुण्डलीले चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न गर्नेछ;
चुम्बकीय क्षेत्रको कार्य अन्तर्गत चुम्बकीय कोर चुम्बकीकृत हुनेछ, र आन्तरिक चुम्बकीय डोमेनहरू बिस्तारै घुम्नेछन्।
जब चुम्बकीय कोर पूर्ण रूपमा चुम्बकीकृत हुन्छ, चुम्बकीय डोमेनको दिशा चुम्बकीय क्षेत्र जस्तै हुन्छ, बाह्य चुम्बकीय क्षेत्र बढे पनि, चुम्बकीय कोरमा घुमाउन सक्ने कुनै चुम्बकीय डोमेन हुँदैन, र इन्डक्टन्स संतृप्त अवस्थामा प्रवेश गर्छ।
अर्को दृष्टिकोणबाट, चित्र २ मा देखाइएको चुम्बकीकरण वक्रमा, चुम्बकीय प्रवाह घनत्व B र चुम्बकीय क्षेत्र शक्ति H बीचको सम्बन्ध चित्र २ मा दायाँपट्टिको सूत्रसँग मेल खान्छ:
जब चुम्बकीय प्रवाह घनत्व Bm मा पुग्छ, चुम्बकीय क्षेत्रको तीव्रता बढ्दै जाँदा चुम्बकीय प्रवाह घनत्व उल्लेखनीय रूपमा बढ्दैन, र इन्डक्टन्स संतृप्तिमा पुग्छ।
इन्डक्टन्स र पारगम्यता µ बीचको सम्बन्धबाट, हामी देख्न सक्छौं:
जब इन्डक्टन्स संतृप्त हुन्छ, µm धेरै कम हुनेछ, र अन्ततः इन्डक्टन्स धेरै कम हुनेछ र करेन्टलाई दबाउने क्षमता हराउनेछ।
चित्र २
इन्डक्टन्स संतृप्ति निर्धारण गर्नका लागि सुझावहरू
व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूमा इन्डक्टन्स संतृप्ति न्याय गर्ने कुनै सुझावहरू छन्?
यसलाई दुई मुख्य वर्गमा संक्षेप गर्न सकिन्छ: सैद्धान्तिक गणना र प्रयोगात्मक परीक्षण।
☆सैद्धान्तिक गणना अधिकतम चुम्बकीय प्रवाह घनत्व र अधिकतम इन्डक्टन्स प्रवाहबाट सुरु गर्न सकिन्छ।
☆प्रयोगात्मक परीक्षण मुख्यतया इन्डक्टन्स वर्तमान तरंगरूप र केही अन्य प्रारम्भिक निर्णय विधिहरूमा केन्द्रित हुन्छ।
यी विधिहरू तल वर्णन गरिएका छन्।
चुम्बकीय प्रवाह घनत्व गणना गर्नुहोस्
यो विधि चुम्बकीय कोर प्रयोग गरेर इन्डक्टन्स डिजाइन गर्न उपयुक्त छ। कोर प्यारामिटरहरूमा चुम्बकीय सर्किट लम्बाइ le, प्रभावकारी क्षेत्र Ae र यस्तै अन्य समावेश छन्। चुम्बकीय कोरको प्रकारले सम्बन्धित चुम्बकीय सामग्री ग्रेड पनि निर्धारण गर्दछ, र चुम्बकीय सामग्रीले चुम्बकीय कोरको क्षति र संतृप्ति चुम्बकीय प्रवाह घनत्वमा सम्बन्धित प्रावधानहरू गर्दछ।
यी सामग्रीहरूको साथ, हामी वास्तविक डिजाइन अवस्था अनुसार अधिकतम चुम्बकीय प्रवाह घनत्व गणना गर्न सक्छौं, निम्नानुसार:
व्यवहारमा, ur को सट्टा ui प्रयोग गरेर गणनालाई सरलीकृत गर्न सकिन्छ; अन्तमा, चुम्बकीय सामग्रीको संतृप्ति प्रवाह घनत्वसँग तुलना गर्दा, हामी डिजाइन गरिएको इन्डक्टन्समा संतृप्तिको जोखिम छ कि छैन भनेर निर्णय गर्न सक्छौं।
अधिकतम इन्डक्टन्स करेन्ट गणना गर्नुहोस्
यो विधि समाप्त इन्डक्टरहरू प्रयोग गरेर सिधै सर्किट डिजाइन गर्न उपयुक्त छ।
विभिन्न सर्किट टोपोलोजीहरूमा इन्डक्टन्स करेन्ट गणना गर्न फरक-फरक सूत्रहरू हुन्छन्।
उदाहरणको रूपमा बक चिप MP2145 लिनुहोस्, यसलाई निम्न सूत्र अनुसार गणना गर्न सकिन्छ, र गणना गरिएको परिणामलाई इन्डक्टन्स स्पेसिफिकेशन मानसँग तुलना गर्न सकिन्छ ताकि इन्डक्टन्स संतृप्त हुनेछ कि छैन भनेर निर्धारण गर्न सकियोस्।
आगमनात्मक वर्तमान तरंगरूप द्वारा न्याय गर्दै
यो विधि इन्जिनियरिङ अभ्यासमा सबैभन्दा सामान्य र व्यावहारिक विधि पनि हो।
MP2145 लाई उदाहरणको रूपमा लिँदा, MPSmart सिमुलेशन उपकरण सिमुलेशनको लागि प्रयोग गरिन्छ। सिमुलेशन वेभफॉर्मबाट, यो देख्न सकिन्छ कि जब इन्डक्टर संतृप्त हुँदैन, इन्डक्टर करेन्ट एक निश्चित ढलान भएको त्रिकोणीय तरंग हुन्छ। जब इन्डक्टर संतृप्त हुन्छ, इन्डक्टर करेन्ट वेभफॉर्ममा स्पष्ट विकृति हुनेछ, जुन संतृप्ति पछि इन्डक्टन्सको कमीको कारणले हुन्छ।
इन्जिनियरिङ अभ्यासमा, हामी यसको आधारमा इन्डक्टन्स वर्तमान तरंगरूपको विकृति छ कि छैन भनेर अवलोकन गर्न सक्छौं र इन्डक्टन्स संतृप्त छ कि छैन भनेर निर्णय गर्न सक्छौं।
MP2145 डेमो बोर्डमा मापन गरिएको तरंगरूप तल दिइएको छ। यो देख्न सकिन्छ कि संतृप्ति पछि स्पष्ट विकृति छ, जुन सिमुलेशन परिणामहरूसँग मेल खान्छ।
इन्डक्टन्स असामान्य रूपमा तताइएको छ कि छैन मापन गर्नुहोस् र असामान्य सिट्टी बजिरहेको छ कि छैन सुन्नुहोस्।
इन्जिनियरिङ अभ्यासमा धेरै परिस्थितिहरू हुन्छन्, हामीलाई सही कोर प्रकार थाहा नहुन सक्छ, इन्डक्टन्स संतृप्ति वर्तमान आकार जान्न गाह्रो हुन्छ, र कहिलेकाहीँ इन्डक्टन्स वर्तमान परीक्षण गर्न सुविधाजनक हुँदैन; यस समयमा, हामी प्रारम्भिक रूपमा इन्डक्टन्समा असामान्य तापक्रम वृद्धि भएको छ कि छैन भनेर मापन गरेर, वा असामान्य चिच्याहट छ कि छैन भनेर सुनेर पनि संतृप्ति भएको छ कि छैन भनेर निर्धारण गर्न सक्छौं।
इन्डक्टन्स संतृप्ति निर्धारण गर्ने केही सुझावहरू यहाँ प्रस्तुत गरिएका छन्। मलाई आशा छ यो उपयोगी थियो।
पोस्ट समय: जुलाई-०७-२०२३
