Analýza indukčního proudu| UZDRAV SE

Konstrukce cívky přináší inženýrům mnoho výzev při navrhování spínaných napájecích zdrojů. Inženýři by měli nejen zvolit hodnotu indukčnosti, ale také vzít v úvahu proud, který může induktor unést, odpor vinutí, mechanickou velikost a tak dále. Vliv stejnosměrného proudu na induktor, který také poskytne potřebné informace pro výběr vhodného induktoru.

Pochopit funkci induktoru

Induktorem se často rozumí L v obvodu LC filtru na výstupu spínaného zdroje (C je výstupní kondenzátor). I když je toto chápání správné, je nutné hlouběji porozumět chování induktorů, abychom porozuměli konstrukci induktorů.

Při snižovací konverzi je jeden konec induktoru připojen ke stejnosměrnému výstupnímu napětí. Druhý konec je připojen ke vstupnímu napětí nebo GND pomocí přepínání frekvence.

Induktor je připojen ke vstupnímu napětí přes MOSFET a induktor je připojen k GND. Díky použití tohoto typu regulátoru může být induktor uzemněn dvěma způsoby: uzemněním diody nebo uzemněním MOSFET. Pokud je to druhý způsob, převodník se nazývá "synchronní" režim.

Nyní znovu zvažte, zda se v těchto dvou stavech změní proud procházející induktorem. Jeden konec induktoru je připojen ke vstupnímu napětí a druhý konec je připojen k výstupnímu napětí. U snižujícího měniče musí být vstupní napětí vyšší než výstupní napětí, takže na tlumivce se vytvoří kladný úbytek napětí. Naopak při stavu 2 je jeden konec tlumivky původně připojený ke vstupnímu napětí spojen se zemí. U snižujícího měniče musí být výstupní napětí kladné, takže na induktoru se vytvoří záporný úbytek napětí.

Proto, když je napětí na induktoru kladné, proud na induktoru se zvýší; když je napětí na induktoru záporné, proud na induktoru se sníží.

Pokles napětí na induktoru nebo propustný pokles napětí Schottkyho diody v asynchronním obvodu lze ignorovat ve srovnání se vstupním a výstupním napětím.

Saturace jádra induktoru

Prostřednictvím vypočteného špičkového proudu induktoru můžeme zjistit, co se na induktoru produkuje. Je snadné vědět, že jak se proud induktorem zvyšuje, jeho indukčnost klesá. To je určeno fyzikálními vlastnostmi materiálu magnetického jádra. Je důležité, jak moc se sníží indukčnost: pokud se indukčnost hodně sníží, převodník nebude správně fungovat. Když je proud procházející induktorem tak velký, že induktor je účinný, nazývá se proud "saturační proud". To je také základní parametr induktoru.

Ve skutečnosti má spínaný výkonový induktor v převodním obvodu vždy "měkké" nasycení. Když se proud do určité míry zvýší, indukčnost se prudce nesníží, což se nazývá "měkká" charakteristika nasycení. Pokud se proud znovu zvýší, dojde k poškození induktoru. Pokles indukčnosti existuje u mnoha typů induktorů.

Díky této funkci měkké saturace můžeme vědět, proč je u všech měničů specifikována minimální indukčnost pod výstupním stejnosměrným proudem a změna zvlněného proudu indukčnost vážně neovlivní. Ve všech aplikacích se očekává, že zvlnění proudu bude co nejmenší, protože ovlivní zvlnění výstupního napětí. To je důvod, proč se lidé vždy zajímají o indukčnost pod výstupním proudem stejnosměrného proudu a ignorují indukčnost pod zvlněním proudu ve specifikaci.

Výše uvedené je úvod k analýze induktorového proudu, pokud se chcete dozvědět více o induktorech, neváhejte nás kontaktovat.