124

iroyin

Akopọ

Inductors jẹ awọn paati pataki pupọ ni yiyipada awọn oluyipada, gẹgẹ bi ipamọ agbara ati awọn asẹ agbara. Ọpọlọpọ awọn oriṣi ti awọn olutọpa, gẹgẹbi fun awọn ohun elo oriṣiriṣi (lati igbohunsafẹfẹ kekere si igbohunsafẹfẹ giga), tabi awọn ohun elo oriṣiriṣi oriṣiriṣi ti o ni ipa awọn abuda ti inductor, ati bẹbẹ lọ. Inductors ti a lo ninu awọn oluyipada iyipada jẹ awọn ẹya oofa oofa giga-igbohunsafẹfẹ. Sibẹsibẹ, nitori ọpọlọpọ awọn ifosiwewe gẹgẹbi awọn ohun elo, awọn ipo iṣiṣẹ (bii folti ati lọwọlọwọ), ati iwọn otutu ibaramu, awọn abuda ati awọn ero ti a gbekalẹ yatọ si yatọ. Nitorinaa, ninu apẹrẹ iyika, ni afikun si ipilẹ ipilẹ ti iye ifasita, ibasepọ laarin aiṣedede ti inductor ati idena AC ati igbohunsafẹfẹ, pipadanu mojuto ati awọn abuda isunmọtosi lọwọlọwọ, ati bẹbẹ lọ. Nkan yii yoo ṣafihan ọpọlọpọ awọn ohun elo pataki inductor pataki ati awọn abuda wọn, ati tun ṣe itọsọna awọn ẹlẹrọ agbara lati yan awọn onigbọwọ boṣewa ti o wa ni iṣowo.

Oro Akoso

Inductor jẹ ẹya ẹrọ ifilọlẹ itanna elektromagnetic, eyiti o jẹ akoso nipasẹ yiyi nọmba kan ti awọn ifunpa (okun) lori bobbin tabi mojuto pẹlu okun onina. A pe okun yii ni okun ifasita tabi Inductor. Ni ibamu si opo ti ifilọlẹ itanna, nigbati okun ati aaye oofa gbe ibatan si ara wọn, tabi okun naa ṣe agbejade aaye oofa miiran nipasẹ lọwọlọwọ miiran, folda ti o ni agbara yoo ṣe ipilẹṣẹ lati koju iyipada ti aaye oofa atilẹba, ati ihuwasi yii ti didena iyipada lọwọlọwọ ni a npe ni ininctance.

Ilana ti iye ifasita jẹ bi agbekalẹ (1), eyiti o jẹ deede si ti agbara oofa, onigun mẹrin ti yikaka yipada N, ati agbegbe iyipo oofa ti o baamu Ae, ati pe o jẹ deede ni ibamu si gigun gigun oofa deede le . Ọpọlọpọ awọn oriṣi inductance lo wa, ọkọọkan yẹ fun awọn ohun elo oriṣiriṣi; inductance ni ibatan si apẹrẹ, iwọn, ọna gbigbe, nọmba awọn iyipo, ati iru ohun elo oofa agbedemeji.

图片1

(1)

O da lori apẹrẹ ti irin iron, inductance pẹlu toroidal, E mojuto ati ilu; ni awọn ofin ti ohun elo mojuto irin, ni akọkọ seramiki seramiki ati awọn oriṣiriṣi oofa oofa meji. Wọn jẹ ferrite ati lulú ti fadaka. Ti o da lori ilana tabi ọna apoti, ọgbẹ waya wa, pupọ-fẹlẹfẹlẹ, ati mọ, ati ọgbẹ waya ni aabo ti ko ni aabo ati idaji ti lẹ pọ Oofa Ti a daabobo (idaabobo-ologbele) ati idaabobo (idaabobo), ati bẹbẹ lọ.

Olupilẹṣẹ n ṣiṣẹ bi iyika kukuru ni lọwọlọwọ taara, ati ṣafihan idiwọ giga si iyipo lọwọlọwọ. Awọn lilo ipilẹ ni awọn iyika pẹlu jijẹ, sisẹ, yiyi, ati ibi ipamọ agbara. Ninu ohun elo ti oluyipada yipada, inductor jẹ paati ipamọ agbara pataki julọ, o si ṣe agbejade asẹ-kọja kekere pẹlu kapasito o wu lati dinku riru folda ti o wu, nitorina o tun ṣe ipa pataki ninu iṣẹ sisẹ.

Nkan yii yoo ṣafihan ọpọlọpọ awọn ohun elo pataki ti awọn inductors ati awọn abuda wọn, bii diẹ ninu awọn abuda itanna ti awọn onimọra, bi itọkasi igbelewọn pataki fun yiyan awọn onigbọwọ lakoko apẹrẹ iyika. Ninu apẹẹrẹ ohun elo, bawo ni a ṣe le ṣe iṣiro iye ifasita ati bii o ṣe le yan inductor boṣewa ti o wa ni iṣowo ni yoo ṣafihan nipasẹ awọn apẹẹrẹ iṣe.

Iru ohun elo pataki

Inductors ti a lo ninu awọn oluyipada iyipada jẹ awọn ẹya oofa oofa giga-igbohunsafẹfẹ. Awọn ohun elo pataki ti o wa ni aarin julọ ni ipa lori awọn abuda ti inductor, gẹgẹbi idiwọ ati igbohunsafẹfẹ, iye ifasita ati igbohunsafẹfẹ, tabi awọn abuda ekunrere pataki. Atẹle naa yoo ṣe agbekalẹ lafiwe ti ọpọlọpọ awọn ohun elo irin ironu ti o wọpọ ati awọn abuda ekunrere wọn gẹgẹbi itọkasi pataki fun yiyan awọn inductors agbara:

1. Seramiki mojuto

Mojuto seramiki jẹ ọkan ninu awọn ohun elo inductance ti o wọpọ. O kun ni lilo lati pese eto atilẹyin ti o lo nigbati yikaka okun. O tun pe ni “inductor core core”. Nitori ohun elo irin ti a lo jẹ ohun elo ti kii ṣe oofa pẹlu iyeida iwọn otutu ti o kere pupọ, iye ifasita jẹ iduroṣinṣin pupọ ni ibiti iwọn otutu ti n ṣiṣẹ. Sibẹsibẹ, nitori ohun elo ti kii ṣe oofa bi alabọde, ifasita jẹ kekere pupọ, eyiti ko dara pupọ fun ohun elo ti awọn oluyipada agbara.

2. Ferrite

Mojuto ferrite ti a lo ni awọn inductors igbohunsafẹfẹ giga ni apapọ jẹ nkan ti o ni ferrite ti o ni zinc nickel (NiZn) tabi zinc manganese (MnZn), eyiti o jẹ ohun elo ohun elo irin ti o ni irọra ti o ni agbara kekere. Nọmba 1 fihan ọna hysteresis (BH lupu) ti mojuto oofa gbogbogbo. Ipa ipa HC ti ohun elo oofa ni a tun pe ni ipa ipa, eyi ti o tumọ si pe nigba ti a ti sọ ohun elo oofa si isunmọ oofa oofa, oofa rẹ (oofa) ti dinku si odo Agbara agbara oofa ti o nilo ni akoko naa. Agbara inu isalẹ tumọ si resistance kekere si demagnetization ati tun tumọ si pipadanu hysteresis kekere.

Manganese-zinc ati awọn ferrites nickel-zinc ni isunmọ ibatan ibatan giga (μr), nipa 1500-15000 ati 100-1000, lẹsẹsẹ. Ibaṣe oofa giga wọn jẹ ki ohun-elo irin ga julọ ni iwọn kan. Atilẹyin. Sibẹsibẹ, ailagbara ni pe lọwọlọwọ ifarada ekunrere rẹ ti lọ silẹ, ati ni kete ti o ba jẹ pe iron jẹ iṣu-ọrọ, ti agbara oofa yoo ju silẹ ni didasilẹ. Tọkasi si Nọmba 4 fun aṣa idinku ti ijuwe ti agbara ti ferrite ati awọn ohun kohun irin lulú nigbati ohun-elo irin naa ti da. Ifiwera. Nigbati a ba lo ninu awọn inductors agbara, aafo aaye yoo fi silẹ ni iyika oofa akọkọ, eyiti o le dinku ifarada, yago fun ekunrere ati tọju agbara diẹ sii; nigba ti aafo air wa ninu, ifunmọ ibatan ojulumo le jẹ to 20- Laarin 200. Niwọn igba ti atako giga ti ohun elo funrararẹ le dinku isonu ti o ṣẹlẹ nipasẹ eddy lọwọlọwọ, pipadanu naa kere ni awọn aaye giga giga, ati pe o dara julọ fun awọn oluyipada igbohunsafẹfẹ giga, Awọn inductors idanimọ EMI ati awọn inductors ibi ipamọ agbara ti awọn oluyipada agbara. Ni awọn ofin ti igbohunsafẹfẹ iṣẹ, nickel-zinc ferrite jẹ o dara fun lilo (> 1 MHz), lakoko ti manganese-zinc ferrite yẹ fun awọn igbohunsafẹfẹ kekere (<2 MHz).

图片2         1

Ṣe nọmba 1. Ikọsẹ hysteresis ti ipilẹ oofa (BR: isọdọtun; BSAT: isunmi iwuwo iṣan iṣan)

3. Powder iron mojuto

Awọn ohun kohun irin Powder tun jẹ awọn ohun elo ferromagnetic fẹlẹ-oofa. Wọn jẹ ti awọn ohun alumọni lulú ti awọn ohun elo oriṣiriṣi tabi lulú irin nikan. Agbekalẹ naa ni awọn ohun elo ti kii ṣe oofa pẹlu awọn titobi patiku oriṣiriṣi, nitorinaa ọna t’ẹkun jẹ jo jẹjẹ. Mojuto iron lulú jẹ okeene toroidal. Nọmba 2 n ṣe afihan ohun elo irin lulú ati wiwo agbelebu rẹ.

Awọn ohun kohun irin ti o wọpọ pẹlu irin-nickel-molybdenum alloy (MPP), sendust (Sendust), alloy-nickel alloy (ṣiṣan giga) ati mojuto lulú irin (irin lulú). Nitori awọn paati oriṣiriṣi, awọn abuda rẹ ati awọn idiyele tun yatọ, eyiti o ni ipa lori yiyan ti awọn alatilẹyin. Atẹle yoo ṣafihan awọn oriṣi akọkọ ti a ti sọ tẹlẹ ati ṣe afiwe awọn abuda wọn:

A. Irin-nickel-molybdenum alloy (MPP)

Fe-Ni-Mo alloy ti wa ni abbreviated bi MPP, eyiti o jẹ abbreviation ti molypermalloy lulú. Ibaramu ibatan jẹ nipa 14-500, ati iwuwo iṣan iṣan oofun jẹ nipa 7500 Gauss (Gauss), eyiti o ga julọ ju iwuwo iṣan iṣan oofun ti ferrite (bii 4000-5000 Gauss). Ọpọlọpọ awọn jade. MPP ni pipadanu iron ti o kere julọ ati pe o ni iduroṣinṣin otutu ti o dara julọ laarin awọn ohun kohun irin. Nigbati lọwọlọwọ DC itagbangba de ọdọ ISAT ekunrere lọwọlọwọ, iye ifasita dinku laiyara laisi iyọkuro abuku. MPP ni iṣẹ ṣiṣe ti o dara julọ ṣugbọn iye owo ti o ga julọ, ati pe a maa n lo nigbagbogbo bi olutọpa agbara ati sisẹ EMI fun awọn oluyipada agbara.

 

B. Sendust

Iron-silicon-aluminiomu alloy iron core jẹ ohun elo irin alloy alloy ti o ni irin, ohun alumọni, ati aluminiomu, pẹlu ifasita oofa ibatan ti o to nipa 26 si 125. Ipadanu irin wa laarin aarin iron lulú irin ati MPP ati irin-nickel alloy . Iwọn iwulo iṣan iṣan ti ekunrere ga ju MPP, nipa 10500 Gauss. Iduroṣinṣin otutu ati awọn abuda lọwọlọwọ isunkun jẹ diẹ ti o kere si MPP ati alloy-nickel alloy, ṣugbọn o dara ju mojuto lulú irin ati mojuto ferrite, ati pe ibatan ibatan jẹ din owo ju MPP ati irin-nickel alloy. O ti lo julọ ni sisẹ EMI, awọn iyika ifosiwewe agbara (PFC) ati awọn inira agbara ti awọn oluyipada agbara iyipada.

 

C. Irin-nickel alloy (ṣiṣan giga)

Ifilelẹ alloy-nickel alloy jẹ ti irin ati nickel. Ibaramu oofa ojulumo jẹ nipa 14-200. Ipadanu irin ati iduroṣinṣin otutu wa laarin MPP ati irin-ohun alumọni-aluminiomu alloy. Ifilelẹ alloy-nickel alloy ni iwuwo ṣiṣan oofa ti o ga julọ, nipa 15,000 Gauss, ati pe o le koju awọn iṣan aibikita DC ti o ga julọ, ati awọn abuda aiṣododo DC tun dara julọ. Ohun elo dopin: Atunṣe ifosiwewe agbara ti nṣiṣe lọwọ, ifasita ipamọ agbara, ifunni idanimọ, ẹrọ oluyipada igbohunsafẹfẹ giga ti oluyipada flyback, ati bẹbẹ lọ.

 

D. Epo irin

Ifilelẹ lulú irin jẹ ti awọn ohun alumọni lulú iron mimọ-giga pẹlu awọn patikulu kekere ti o kere pupọ ti a sọtọ lati ara wọn. Ilana iṣelọpọ n jẹ ki o ni aafo air kaakiri. Ni afikun si apẹrẹ oruka, awọn apẹrẹ mojuto lulú ti o wọpọ tun ni iru E ati iru awọn iru. Ibaramu oofa ojulumo ti mojuto lulú irin jẹ nipa 10 si 75, ati iwuwo iṣan iṣan ooke giga jẹ nipa 15000 Gauss. Laarin awọn ohun kohun iron, erupẹ lulú ni pipadanu iron ti o ga julọ ṣugbọn idiyele ti o kere julọ.

Nọmba 3 n ṣe afihan awọn ekoro BH ti PC47 manganese-zinc ferrite ti a ṣelọpọ nipasẹ TDK ati awọn ohun kohun irin lulú -52 ati -2 ti a ṣe nipasẹ MICROMETALS; ifasita oofa ojulumo ti manganese-zinc ferrite pọ si pupọ ju ti awọn ohun kohun irin lulú ati pe o kun fun idapọ iṣan ṣiṣan oofa tun yatọ si pupọ, ferrite naa jẹ to 5000 Gauss ati pe mojuto lulú irin jẹ diẹ sii ju 10000 Gauss.

图片3   3

Ṣe nọmba 3. BH ti tẹ manganese-zinc ferrite ati awọn ohun elo lulú irin ti awọn ohun elo oriṣiriṣi

 

Ni akojọpọ, awọn abuda ekunrere ti irin iron yatọ. ni kete ti isunkun ekunrere ti kọja, ifunfa oofa ti mojuto ferrite yoo ṣubu silẹ ni kikan, lakoko ti o jẹ pe erupẹ lulú iron le dinku laiyara. Nọmba 4 n ṣe afihan awọn abuda ifasita ifunni oofa ti mojuto irin lulú pẹlu ifa oofa kanna ati ferrite pẹlu aafo afẹfẹ labẹ awọn agbara aaye oofa oriṣiriṣi. Eyi tun ṣalaye ifilọlẹ ti mojuto ferrite, nitori pe agbara-ara silẹ silẹ ni didasilẹ nigbati ohun-iṣọn naa ba dapọ, bi a ti le rii lati idogba (1), o tun fa ki ifasita naa lọ silẹ kuru; lakoko ti iyẹfun lulú pẹlu aafo air ti a pin kaakiri, ti iṣan oofa Iwọn naa dinku laiyara nigbati ohun-elo irin naa ba ni kikun, nitorinaa ifasita dinku diẹ rọra, iyẹn ni pe, o ni awọn abuda aiṣododo DC ti o dara julọ. Ninu ohun elo ti awọn oluyipada agbara, iwa yii ṣe pataki pupọ; ti o ba jẹ pe iwa irẹwẹsi ti o lọra ti inductor ko dara, isasisi inductor ga soke si lọwọlọwọ ekunrere, ati fifisilẹ lojiji ninu ifasita yoo fa wahala lọwọlọwọ ti kirisita yiyi dide jinde, eyiti o rọrun lati fa ibajẹ.

图片3    4

Ṣe nọmba 4. Awọn abuda ti iṣan agbara silẹ awọn abuda ti mojuto iron lulú ati iron iron iron pẹlu aafo afẹfẹ labẹ oriṣiriṣi agbara aaye oofa.

 

Awọn abuda itanna Inductor ati iṣeto package

Nigbati o ba n ṣe apẹẹrẹ oluyipada iyipada ati yiyan oniduro kan, iye ifasita L, impedance Z, AC resistance ACR ati iye Q (ifosiwewe didara), ti wọnwọn IDC lọwọlọwọ ati ISAT, ati pipadanu mojuto (pipadanu mojuto) ati awọn abuda itanna pataki miiran jẹ gbogbo Gbọdọ wa ni kà. Ni afikun, eto iṣakojọpọ ti inductor yoo ni ipa lori bii ti jijo oofa, eyiti o jẹ ki o kan EMI. Atẹle yii yoo jiroro awọn abuda ti a mẹnuba loke lọtọ bi awọn akiyesi fun yiyan awọn alailẹgbẹ.

1. Iye ifunni (L)

Iye ifasita ti onitumọ jẹ paramita ipilẹ ti o ṣe pataki julọ ninu apẹrẹ iyika, ṣugbọn o gbọdọ ṣayẹwo boya iye ifasita jẹ iduroṣinṣin ni igbohunsafẹfẹ iṣẹ. Iye ipin ti inductance ni igbagbogbo wọn ni 100 kHz tabi 1 MHz laisi iyọsi DC ti ita. Ati lati rii daju pe o ṣeeṣe ti iṣelọpọ adaṣe ọpọ, ifarada ti inductor nigbagbogbo jẹ ± 20% (M) ati ± 30% (N). Nọmba 5 jẹ ẹya abuda-igbohunsafẹfẹ abuda ti Taiyo Yuden inductor NR4018T220M ti wọnwọn pẹlu mita mita Wayne Kerr's LCR. Gẹgẹbi a ṣe han ninu nọmba rẹ, iye iye ininctance jẹ pẹlẹpẹlẹ ṣaaju 5 MHz, ati pe iye ifasita le fẹrẹ ṣe akiyesi bi igbagbogbo. Ninu ẹgbẹ igbohunsafẹfẹ giga nitori iyọsi ti ipilẹṣẹ nipasẹ agbara parasitic ati ifasita, iye ifasita yoo pọ sii. Iwọn igbohunsafẹfẹ resonance yii ni a pe ni igbohunsafẹfẹ ti ara ẹni (SRF), eyiti o nilo nigbagbogbo lati ga julọ ju igbohunsafẹfẹ iṣiṣẹ lọ.

图片5  5

Ṣe nọmba 5, Taiyo Yuden NR4018T220M apẹrẹ wiwọn ipo igbohunsafẹfẹ inductance-igbohunsafẹfẹ

 

2. ikọjujasi (Z)

Gẹgẹbi a ṣe han ninu Nọmba 6, a tun le rii aworan ikọsẹ lati iṣẹ ti inductance ni awọn igbohunsafẹfẹ oriṣiriṣi. Idoju ti inductor jẹ isunmọ ni ibamu si igbohunsafẹfẹ (Z = 2πfL), nitorinaa igbohunsafẹfẹ ti o ga julọ, ifaseyin yoo tobi pupọ ju resistance AC lọ, nitorinaa ikọlu naa huwa bi ifasita mimọ (apakan jẹ 90˚). Ni awọn igbohunsafẹfẹ giga, nitori ipa agbara parasitic, aaye igbohunsafẹfẹ ti ara ẹni ti ikọju le ṣee ri. Lẹhin aaye yii, ikọjujasi ṣubu ki o di agbara, ati pe apakan di graduallydi changes yipada si -90 ˚.

图片6  6

3. Q iye ati AC resistance (ACR)

Iye Q ninu itumọ ti ifasita jẹ ipin ti ifaseyin si resistance, iyẹn ni, ipin ti apakan ti o fojuinu si apakan gidi ti ikọjujasi, bi ninu agbekalẹ (2).

图片7

(2)

Nibiti XL ti jẹ ifaseyin ti inductor, ati pe RL jẹ iduro AC ti inductor.

Ninu ibiti igbohunsafẹfẹ kekere, resistance AC tobi ju ifaseyin ti o fa nipasẹ ifasita, nitorinaa iye Q rẹ jẹ kekere pupọ; bi igbohunsafẹfẹ naa ṣe n pọ si, ifaseyin (nipa 2πfL) di nla ati tobi, paapaa ti resistance nitori ipa awọ (ipa awọ ara) ati isunmọtosi (isunmọtosi) ipa Ipa naa tobi ati tobi, ati pe iye Q ṣi npọ pẹlu igbohunsafẹfẹ ; nigba ti o ba sunmọ SRF, ifosiwewe ifunni naa ni aarun aiṣedeede nipasẹ ifitonileti agbara, ati pe iye Q di kẹrẹkere; nigbati SRF di odo, nitori ifasita ifunni ati ifa agbara pọ patapata Disappear kanna. Nọmba 7 fihan ibatan laarin iye Q ati igbohunsafẹfẹ ti NR4018T220M, ibatan naa si wa ni apẹrẹ ti agogo ti a yi pada.

图片8  7

Ṣe nọmba 7. Ibasepo laarin iye Q ati igbohunsafẹfẹ ti Taiyo Yuden inductor NR4018T220M

Ninu ẹgbẹ igbohunsafẹfẹ ohun elo ti ifasita, ti o ga ni iye Q, ti o dara julọ; o tumọ si pe ifaseyin rẹ tobi ju resistance AC lọ. Ni gbogbogbo, iye ti o dara julọ Q wa loke 40, eyiti o tumọ si pe didara ti inductor dara. Sibẹsibẹ, ni gbogbogbo bi iyọsi DC ṣe npọ si, iye ifasita yoo dinku ati pe iye Q yoo tun dinku. Ti a ba lo okun onilara alapin tabi okun onirin ti ọpọlọpọ-okun, ipa ti awọ ara, eyini ni, resistance AC, le dinku, ati pe iye Q ti olufun naa le tun pọ si.

DC resistance DCR ni gbogbogbo ka bi resistance DC ti okun waya idẹ, ati pe a le ṣe iṣiro resistance ni ibamu si iwọn ila opin okun waya ati gigun. Bibẹẹkọ, ọpọlọpọ ninu awọn oniduro SMD lọwọlọwọ lọwọlọwọ yoo lo alurinmorin ultrasonic lati ṣe iwe idẹ ti SMD ni ebute yikaka. Sibẹsibẹ, nitori okun waya idẹ ko gun ni ipari ati pe iye idena ko ga, idena alurinmorin nigbagbogbo n ṣe akọọlẹ fun ipin to ṣe pataki ti iduro DC lapapọ. Mu TDK ká ọgbẹ-ọgbẹ SMD inductor CLF6045NIT-1R5N bi apẹẹrẹ, odiwọn DC ti wọnwọn jẹ 14.6mΩ, ati iṣiro DC ti o da lori iwọn ila opin okun waya ati gigun jẹ 12.1mΩ. Awọn abajade ti o fihan pe awọn iroyin idọti alurinmorin yii jẹ nipa 17% ti iduro DC lapapọ.

ACR resistance ACR ni ipa awọ ati ipa isunmọtosi, eyiti yoo mu ki ACR pọ si pẹlu igbohunsafẹfẹ; ninu ohun elo ti ifasita gbogbogbo, nitori pe paati AC dinku pupọ ju paati DC, ipa ti o ṣẹlẹ nipasẹ ACR ko han gbangba; ṣugbọn ni fifuye ina, Nitori pe paati DC ti dinku, pipadanu ti o ṣẹlẹ nipasẹ ACR ko le foju. Ipa awọ ara tumọ si pe labẹ awọn ipo AC, pinpin lọwọlọwọ ninu adaorin jẹ aiṣedeede ati ogidi lori okun waya, ti o mu ki idinku ninu agbegbe agbeka okun waya deede, eyiti o jẹ ki o mu resistance deede ti okun waya pọ pẹlu igbohunsafẹfẹ. Ni afikun, ninu yiyi okun waya, awọn okun onitẹgbẹ yoo fa afikun ati iyokuro ti awọn aaye oofa nitori lọwọlọwọ, nitorinaa lọwọlọwọ wa lori ogiri ti o wa nitosi okun waya (tabi oju ti o jinna julọ, da lori itọsọna ti lọwọlọwọ ), eyiti o tun fa idamu okun waya deede. Iyalẹnu ti agbegbe dinku ati pe alekun iduroṣinṣin deede jẹ eyiti a pe ni ipa isunmọtosi; ninu ohun elo ifasita ti yikaka multilayer, ipa isunmọ jẹ paapaa kedere.

图片9  8

Nọmba 8 fihan ibasepọ laarin resistance AC ati igbohunsafẹfẹ ti onirin-ọgbẹ SMD inductor NR4018T220M. Ni igbohunsafẹfẹ ti 1kHz, resistance jẹ nipa 360mΩ; ni 100kHz, resistance dide si 775mΩ; ni 10MHz, iye resistance ti sunmọ 160Ω. Nigbati o ba ṣe iṣiro pipadanu idẹ, iṣiro naa gbọdọ ronu ACR ti o fa nipasẹ awọ ati awọn ipa isunmọtosi, ki o ṣe atunṣe rẹ si agbekalẹ (3).

4. lọwọlọwọ ekunrere (ISAT)

ISAT isunmọtosi ni gbogbogbo ami iyasọtọ lọwọlọwọ nigbati a ba dinku iye ifunni bi 10%, 30%, tabi 40%. Fun ferrite-aafo ferrite, nitori ihuwa lọwọlọwọ rẹ jẹ iyara pupọ, ko si iyatọ pupọ laarin 10% ati 40%. Tọka si Nọmba 4. Sibẹsibẹ, ti o ba jẹ ohun elo lulú irin (bii eleyii ontẹ), ọna ikunkun jẹ irẹlẹ pẹlẹpẹlẹ, bi a ṣe han ninu Nọmba 9, aiṣedede lọwọlọwọ ni 10% tabi 40% ti imukuro ifasita jẹ pupọ o yatọ, nitorinaa iye lọwọlọwọ ti ekunrere yoo ṣe ijiroro lọtọ fun awọn oriṣi meji ti awọn ohun kohun irin bi atẹle.

Fun ferrite aafo-aafo kan, o jẹ oye lati lo ISAT bi opin oke ti lọwọlọwọ inductor ti o pọju fun awọn ohun elo iyika. Bibẹẹkọ, ti o ba jẹ ohun elo lulú irin, nitori ti iwa irẹwẹsi lọra, ko ni si iṣoro paapaa ti o pọju lọwọlọwọ ti iyika ohun elo kọja ISAT. Nitorinaa, ihuwasi mojuto irin yii dara julọ fun yiyipada awọn ohun elo oluyipada. Labẹ ẹrù wuwo, botilẹjẹpe iye ifasita ti inductor kere, bi o ṣe han ninu Nọmba 9, ifosiwewe ti o wa lọwọlọwọ ga, ṣugbọn ifarada lọwọlọwọ kapasito ga, nitorinaa kii yoo jẹ iṣoro. Labẹ ẹrù ina, iye ifasita ti onitumọ tobi, eyiti o ṣe iranlọwọ lati dinku iṣan fifẹ ti onitumọ, nitorinaa dinku pipadanu irin. Nọmba 9 ṣe afiwe igbin lọwọlọwọ ikunkun ti ọgbẹ TDK ọgbẹ ferrite SLF7055T1R5N ati ontẹ patako lulú irin lulú SPM6530T1R5M labẹ iye orukọ ipin kanna ti inductance.

图片9   9

Ṣe nọmba 9. Ikun ti iṣan lọwọlọwọ ti ọgbẹ ferrite ati mojuto lulú iron lulú labẹ iye orukọ ipin kanna ti ifasita

5. Oṣuwọn lọwọlọwọ (IDC)

Iye IDC jẹ aiṣododo DC nigbati iwọn otutu inductor ba dide si Tr˚C. Awọn alaye naa tun tọka iye iye resistance DC RDC rẹ ni 20˚C. Gẹgẹbi iye iwọn otutu ti okun waya idẹ jẹ nipa 3,930 ppm, nigbati iwọn otutu ti Tr ba dide, iye resistance rẹ ni RDC_Tr = RDC (1 + 0.00393Tr), ati agbara agbara rẹ jẹ PCU = I2DCxRDC. Adanu bàbà yii ti wa ni tituka lori oju ti olutọju, ati pe resistance gbona ΘTH ti inductor le ṣe iṣiro:

图片13(2)

Tabili 2 n tọka si iwe data ti jara TDK VLS6045EX (6.0 × 6.0 × 4.5mm), ati ṣe iṣiro idiwọ igbona ni iwọn otutu ti 40˚C. O han ni, fun awọn olupilẹṣẹ ti jara kanna ati iwọn, idena igbona ti a ṣero fẹrẹ jẹ kanna nitori agbegbe pipinka ooru kanna; ni awọn ọrọ miiran, IDC ti o ni lọwọlọwọ ti awọn oniruru oriṣiriṣi le ni iṣiro. Orisirisi awọn jara (awọn idii) ti awọn inductors ni awọn itakora igbona oriṣiriṣi. Tabili 3 ṣe afiwe resistance igbona ti awọn inductors ti TDK VLS6045EX jara (ologbele-idaabobo) ati jara SPM6530 (ti a mọ). Ti o tobi ju resistance igbona lọ, ti o ga iwọn otutu ti o ga ti ipilẹṣẹ nigbati ifasita ba n kọja nipasẹ fifuye lọwọlọwọ; bibẹkọ ti, isalẹ.

图片14  (2)

Tabili 2. Agbara igbona ti VLS6045EX jara inductors ni igbega otutu ti 40˚C

O le rii lati inu tabili 3 pe paapaa ti iwọn awọn inductors ba jọra, idena igbona ti awọn onina ontẹ jẹ kekere, iyẹn ni pe, pipinka igbona dara julọ.

图片15  (3)

Tabili 3. Lafiwe ti agbara igbona ti awọn inductors package oriṣiriṣi.

 

6. Ipadanu mojuto

Ipadanu mojuto, ti a tọka si pipadanu irin, jẹ eyiti o waye nipasẹ pipadanu lọwọlọwọ eddy ati pipadanu hysteresis. Iwọn ti eddy lọwọlọwọ isọnu o kun da lori boya ohun elo pataki jẹ rọrun lati “ṣe”; ti ihuwa ba ga, iyẹn ni pe, agbara atako naa ti lọ silẹ, pipadanu lọwọlọwọ eddy ga, ati pe ti ifagbara ti ferrite ba ga, pipadanu lọwọlọwọ Eddy jẹ iwọn kekere. Ipadanu lọwọlọwọ Eddy tun ni ibatan si igbohunsafẹfẹ. Ti o ga igbohunsafẹfẹ, ti o tobi pipadanu lọwọlọwọ eddy. Nitorinaa, ohun elo pataki yoo pinnu igbohunsafẹfẹ ṣiṣe to dara ti ipilẹ. Ni gbogbogbo sọrọ, igbohunsafẹfẹ iṣẹ ti mojuto lulú irin le de ọdọ 1MHz, ati igbohunsafẹfẹ iṣẹ ti ferrite le de 10MHz. Ti igbohunsafẹfẹ iṣẹ ba kọja igbohunsafẹfẹ yii, pipadanu lọwọlọwọ eddy yoo pọ si ni iyara ati iwọn otutu mojuto irin yoo tun pọ si. Sibẹsibẹ, pẹlu idagbasoke iyara ti awọn ohun elo pataki iron, awọn ohun kohun irin pẹlu awọn igbohunsafẹfẹ iṣiṣẹ ti o ga julọ yẹ ki o wa nitosi igun naa.

Ipadanu iron miiran ni pipadanu hysteresis, eyiti o jẹ deede si agbegbe ti o wa ni pipade nipasẹ ọna hysteresis, eyiti o ni ibatan si titobi swing ti ẹya AC ti lọwọlọwọ; ti o tobi ju golifu AC lọ, ti o tobi isonu hysteresis.

Ninu iyika deede ti ohun inductor, resistor ti o sopọ ni afiwe pẹlu inductor ni igbagbogbo lo lati ṣafihan pipadanu iron. Nigbati igbohunsafẹfẹ ba dọgba si SRF, ifasi ifosiwewe ati ifesi agbara ni fagile, ati ifaseyin deede jẹ odo. Ni akoko yii, impedance ti inductor jẹ deede si resistance pipadanu iron ni lẹsẹsẹ pẹlu resistance yikaka, ati pe agbara pipadanu iron tobi pupọ ju resistance yikaka, nitorinaa Agbara ikọlu ni SRF jẹ to dogba si resistance iron pipadanu. Mu inductor folti-kekere bi apẹẹrẹ, idena pipadanu iron rẹ jẹ nipa 20kΩ. Ti folti iye ti o munadoko ni awọn opin mejeji ti inductor ni ifoju-lati jẹ 5V, pipadanu irin rẹ jẹ to 1.25mW, eyiti o tun fihan pe bi o ti tobi titiipa pipadanu iron, ti o dara julọ.

7. Eto idabobo

Ẹya iṣakojọpọ ti awọn onitumọ ferrite pẹlu aisi-idaabobo, idabobo ologbele pẹlu lẹ pọ oofa, ati idabobo, ati pe aafo oju aye nla ni boya ninu wọn. O han ni, aafo afẹfẹ yoo ni jijo oofa, ati ninu ọran ti o buru julọ, yoo dabaru pẹlu awọn iyika ifihan kekere ti o wa nitosi, tabi ti ohun elo oofa kan ba wa nitosi, ifasita rẹ yoo tun yipada. Ilana apoti miiran jẹ inductor iron lulú. Niwọn igba ti ko si aafo ninu ẹrọ inu ẹrọ ati ilana ti yikaka jẹ ti o lagbara, iṣoro ti pipinka aaye oofa jẹ kekere jo. Nọmba 10 ni lilo iṣẹ FFT ti osOloscoco ti RTO 1004 lati wiwọn titobi ti oofa oofa ti o jo ni 3mm loke ati ni ẹgbẹ ti onitumọ ontẹ. Tabili 4 ṣe atokọ lafiwe ti aaye oofa ti n jo ti awọn alamọpo ipilẹ package. O le rii pe awọn inductors ti ko ni aabo ni jijo oofa to ṣe pataki julọ; awọn inductors ontẹ ni jijo oofa to kere julọ, ti o nfihan ipa idabobo oofa to dara julọ. . Iyatọ ninu titobi bii oofa oofa ṣiṣan ti awọn alailẹgbẹ ti awọn ẹya meji wọnyi jẹ to 14dB, eyiti o fẹrẹ to awọn akoko 5.

10图片16

Ṣe nọmba 10. Iwọn bii oofa oofa ti wọn ni 3mm loke ati ni ẹgbẹ inductor ontẹ

图片17 (4)

Table 4. Lafiwe ti jo oofa aaye ti o yatọ si package be inductors

8. sisopọ

Ni diẹ ninu awọn ohun elo, nigbakan awọn ipilẹ ọpọlọpọ ti awọn oluyipada DC wa lori PCB, eyiti a ṣeto ni igbakan si ara wọn, ati pe awọn onidọtọ ti o baamu tun ṣeto ni atẹle si ara wọn. Ti o ba lo aabo ti ko ni aabo tabi iru adaṣe ologbele pẹlu lẹ pọ se Awọn Inductors le ni idapo pẹlu ara wọn lati dagba kikọlu EMI. Nitorinaa, nigbati o ba n gbe inductor sii, o ni iṣeduro lati samisi polarity ti inductor ni akọkọ, ki o so aaye ibẹrẹ ati yikaka ti fẹlẹfẹlẹ ti inu inu ti inductor si folti yipada ti oluyipada, bii VSW ti oluyipada owo, eyiti o jẹ aaye gbigbe. Ebute iṣan ti sopọ si kapasito o wu, eyiti o jẹ aaye aimi; yikaka okun waya nitorina ṣe awọn ipele kan ti aabo aaye itanna. Ninu eto onirin ti multiplexer, titọ polarity ti ifaasi ṣe iranlọwọ lati ṣatunṣe titobi ti ifasọpọ onifẹẹ ati yago fun diẹ ninu awọn iṣoro EMI airotẹlẹ.

Awọn ohun elo:

Abala ti tẹlẹ ṣe ijiroro lori ohun elo pataki, eto idii, ati awọn abuda itanna pataki ti inductor. Ori yii yoo ṣe alaye bi o ṣe le yan iye ifasita ti o yẹ ti oluyipada ẹtu ati awọn ero fun yiyan inductor to wa ni iṣowo.

Gẹgẹbi a ṣe han ni idogba (5), iye inorọdi ati igbohunsafẹfẹ iyipada ti oluyipada yoo ni ipa lori iṣan fifọ lọwọlọwọ (ΔiL). Imudara ripito inductor yoo ṣan nipasẹ kapasito o wu ki o si ni ipa lori lọwọlọwọ ripulu ti kapasito o wu. Nitorinaa, yoo ni ipa lori yiyan ti kapasito iṣẹjade ati ni ipa siwaju iwọn iwọn fifẹ ti folda ti o wu. Siwaju si, iye ifasita ati iye agbara agbara iṣelọpọ yoo tun ni ipa lori apẹrẹ esi ti eto naa ati idahun agbara ti ẹrù naa. Yiyan iye ifasita nla tobi ni wahala lọwọlọwọ lọwọlọwọ lori kapasito, ati pe o tun jẹ anfani lati dinku riru folda ti o wu jade ati pe o le tọju agbara diẹ sii. Sibẹsibẹ, iye ininiki nla kan tọka iwọn didun nla, iyẹn ni, iye owo ti o ga julọ. Nitorinaa, nigbati o ba n ṣe apẹrẹ oluyipada, apẹrẹ ti iye ifasita jẹ pataki pupọ.

图片18        (5)

O le rii lati agbekalẹ (5) pe nigbati aafo laarin foliteji titẹ sii ati folda ti o wu jade tobi, ifaworanhan lọwọlọwọ inductor yoo tobi, eyiti o jẹ ipo ọran ti o buru julọ ti apẹrẹ inductor. Pọ pẹlu onínọmbà atinuda miiran, aaye apẹrẹ ifasita ti oluyipada isalẹ-yẹ ki o maa yan labẹ awọn ipo ti folda titẹ agbara ti o pọ julọ ati fifuye kikun.

Nigbati o ba n ṣe agbekalẹ iye ifasita, o jẹ dandan lati ṣe iṣowo-owo laarin okun inira ti isiyi ati iwọn ifaworanhan, ati ifosiwewe ripulu ripi (ifosiwewe rirọ lọwọlọwọ; γ) jẹ asọye nibi, bii agbekalẹ (6).

图片19) 6

Agbekalẹ rirọpo (6) sinu agbekalẹ (5), iye ifasita ni a le ṣalaye bi agbekalẹ (7).

图片20  ) 7)

Gẹgẹbi agbekalẹ (7), nigbati iyatọ laarin titẹwọle ati folda ti o wu jade tobi, iye γ le yan tobi; ni ilodisi, ti ifunni ati folda ti o wu ba sunmọ, aṣa γ iye gbọdọ kere. Lati le yan laarin iwọn ina ti ina ati iwọn, ni ibamu si iye iriri iriri aṣa, usually nigbagbogbo jẹ 0.2 si 0.5. Atẹle yii n mu RT7276 bi apẹẹrẹ lati ṣe apejuwe iṣiro ti ifasita ati yiyan awọn alatilẹyin ti o wa ni iṣowo.

Apẹrẹ apẹrẹ: Ti a ṣe pẹlu RT7276 ilọsiwaju nigbagbogbo lori-akoko (Onitẹsiwaju Onitumọ Onititọ; ACOT)) oluyipada atunṣisẹpọ isọdọkan, igbohunsafẹfẹ iyipada rẹ jẹ 700 kHz, folda titẹsi jẹ 4.5V si 18V, ati folda ti o wu jẹ 1.05V . Iwọn fifuye kikun ni 3A. Gẹgẹbi a ti sọ loke, iye ifasita gbọdọ jẹ apẹrẹ labẹ awọn ipo ti folti titẹ agbara ti o pọ julọ ti 18V ati ẹrù kikun ti 3A, iye ti γ ni a mu bi 0.35, ati pe iye ti o wa loke ti rọpo sinu idogba (7), ifasita iye ni

图片21

 

Lo olutọju kan pẹlu iye ifunni ipin ipin ipin 1.5 µH. Agbekalẹ aropo (5) lati ṣe iṣiro ifilọlẹ inductor ripple lọwọlọwọ bi atẹle.

图片22

Nitorinaa, lọwọlọwọ oke ti inductor jẹ

图片23

Ati iye ti o munadoko ti lọwọlọwọ inductor (IRMS) jẹ

图片24

Nitori paati ripi inductor jẹ kekere, iye ti o munadoko ti lọwọlọwọ inductor jẹ akọkọ paati DC rẹ, ati pe iye ti o munadoko yii ni a lo gẹgẹbi ipilẹ fun yiyan inductor ti wọn IDC lọwọlọwọ. Pẹlu apẹrẹ 80% derating (derating), awọn ibeere ifasita ni:

 

L = 1,5 (H (100 kHz), IDC = 3.77 A, ISAT = 4.34 A

 

Tabili 5 ṣe atokọ awọn inductors ti o wa ti oriṣiriṣi jara ti TDK, iru ni iwọn ṣugbọn o yatọ ni iṣeto package. O le rii lati ori tabili pe lọwọlọwọ ekunrere ati lọwọlọwọ ti a ṣe iwọn ti inductor ontẹ (SPM6530T-1R5M) tobi, ati pe agbara igbona jẹ kekere ati pipinka igbona dara. Ni afikun, ni ibamu si ijiroro ni ori ti tẹlẹ, ohun elo pataki ti inductor ontẹ jẹ koko lulú irin, nitorinaa o ṣe afiwe pẹlu oriṣi ferrite ti ologbele-idaabobo (VLS6045EX-1R5N) ati awọn ti o ni aabo (SLF7055T-1R5N) inductors pẹlu oofa lẹ pọ. , Ni awọn abuda abosi DC ti o dara. Nọmba 11 n ṣe afihan iṣeduro ṣiṣe ti awọn oriṣiriṣi awọn ohun elo ti a lo si RT7276 ilọsiwaju nigbagbogbo lori akoko oluyipada amuṣiṣẹpọ amuṣiṣẹpọ amuṣiṣẹpọ. Awọn abajade fihan pe iyatọ ṣiṣe laarin awọn mẹta ko ṣe pataki. Ti o ba ṣe akiyesi pipinka ooru, awọn abuda aibikita DC ati awọn ọran pipinka aaye oofa, o ni iṣeduro lati lo awọn alatilẹyin SPM6530T-1R5M.

图片25) 5)

Tabili 5. Lafiwe ti awọn inductances ti awọn oriṣiriṣi jara ti TDK

图片26 11

Ṣe nọmba 11. Ifiwera ti ṣiṣe iyipada oluyipada pẹlu oriṣiriṣi awọn inductors

Ti o ba yan eto iṣakojọ kanna ati iye ifasita, ṣugbọn awọn olupilẹṣẹ iwọn ti o kere ju, bii SPM4015T-1R5M (4.4 × 4.1 × 1.5mm), botilẹjẹpe iwọn rẹ jẹ kekere, ṣugbọn DC resistance RDC (44.5m resistance) ati itọju igbona ΘTH ( 51˚C) / W) O tobi Fun awọn oluyipada ti awọn alaye kanna, iye ti o munadoko ti lọwọlọwọ ti a fi aaye gba nipasẹ inductor tun jẹ kanna. O han ni, resistance DC yoo dinku ṣiṣe labẹ ẹrù wuwo. Ni afikun, idena igbona nla kan tumọ si pipinka ooru ti ko dara. Nitorinaa, nigbati o ba yan olukọni, kii ṣe pataki nikan lati ṣe akiyesi awọn anfani ti iwọn ti o dinku, ṣugbọn tun lati ṣe akojopo awọn aipe rẹ ti o tẹle.

 

Ni paripari

Inductance jẹ ọkan ninu awọn paati palolo ti a lo nigbagbogbo ni yiyipada awọn oluyipada agbara, eyiti o le ṣee lo fun titoju agbara ati sisẹ. Sibẹsibẹ, ninu apẹrẹ ayika, kii ṣe iye ifasita nikan ti o nilo lati ni ifojusi si, ṣugbọn awọn ipele miiran pẹlu resistance AC ati iye Q, ifarada lọwọlọwọ, ekunrere iron, ati iṣeto package, ati bẹbẹ lọ, gbogbo awọn ipele ti o gbọdọ ṣe akiyesi nigbati o ba yan inductor kan. . Awọn ipele wọnyi nigbagbogbo ni ibatan si ohun elo pataki, ilana iṣelọpọ, ati iwọn ati idiyele. Nitorinaa, nkan yii ṣafihan awọn abuda ti awọn oriṣiriṣi awọn ohun elo pataki iron ati bi o ṣe le yan ifasita ti o yẹ bi itọkasi fun apẹrẹ ipese agbara.

 


Akoko ifiweranṣẹ: Jun-15-2021