NEWS

FAMINTINANA

Ny inductors dia singa tena manan-danja amin'ny fanodinana converters, toy ny fitahirizana angovo sy sivana herinaratra. Misy karazany maro ny inductors, toy ny ho an'ny fampiharana samihafa (avy amin'ny matetika ambany ka hatramin'ny avo matetika), na fitaovana fototra samy hafa izay misy fiantraikany amin'ny toetra ny inductor, sy ny sisa. Ny inductors ampiasaina amin'ny converters mifamadika dia singa magnetika avo lenta. Na izany aza, noho ny anton-javatra isan-karazany toy ny fitaovana, ny toe-javatra miasa (toy ny voltora sy ny ankehitriny), ary ny mari-pana manodidina, ny toetra sy ny teoria aseho dia tsy mitovy. Noho izany, amin'ny famolavolana faritra, ankoatry ny mari-pamantarana fototra amin'ny sanda inductance, ny fifandraisana misy eo amin'ny impedance ny inductor sy ny fanoherana AC sy ny matetika, ny fatiantoka fototra sy ny toetra ankehitriny saturation, sns. Ity lahatsoratra ity dia hampiditra fitaovana fototra inductor manan-danja maro sy ny toetrany, ary koa hitarika ny injeniera herinaratra hifidy inductors mahazatra azo amidy.

sasin-teny

Inductor dia singa induction elektromagnetika, izay miforona amin'ny fanodinkodinana coils maromaro (coil) amin'ny bobbin na core miaraka amin'ny tariby insulated. Ity coil ity dia antsoina hoe coil inductance na inductor. Araka ny fitsipiky ny induction electromagnetic, rehefa ny coil sy ny sahan'andriamby mifindra mifandray amin'izy samy izy, na ny coil miteraka alternating sahan'andriamby amin'ny alalan'ny alternating ankehitriny, induced malefaka dia hiteraka hanohitra ny fiovan'ny tany am-boalohany sahan'andriamby, ary io toetra manakana ny fiovana ankehitriny io dia antsoina hoe inductance.

Ny raikipohy ny inductance sanda dia toy ny raikipohy (1), izay mifanitsy amin'ny andriamby permeability, ny efamira ny winding mivadika N, ary ny mitovy andriamby faritra cross-sectional faritra Ae, ary inversely mitovitovy amin'ny mitovy andriamby faritra halavan'ny le. . Misy karazana inductance maro, samy mety amin'ny fampiharana samihafa; Ny inductance dia mifandray amin'ny endrika, ny habeny, ny fomba fihodinkodinana, ny isan'ny fihodinana, ary ny karazana fitaovana magnetika manelanelana.

(1)

Miankina amin'ny endriky ny fototry ny vy, ny inductance dia misy toroidal, E core ary amponga; amin'ny lafiny ara-nofo vy, dia misy fototra seramika sy andriamby malefaka roa karazana. Izy ireo dia ferrite sy metaly vovoka. Miankina amin'ny rafitra na fomba famonosana, misy ratra tariby, marolafy ary voavolavola, ary ny fery tariby dia tsy misy fiarovan-tena ary ny antsasaky ny lakaoly magnetika voaaro (semi-shielded) ary voaaro (shielded), sns.

Ny inductor dia miasa toy ny circuit fohy amin'ny kojakoja mivantana, ary manolotra impedance avo amin'ny voltora mifandimby. Ny fampiasana fototra amin'ny circuits dia misy ny manakenda, ny sivana, ny fanitsiana ary ny fitahirizana angovo. Amin'ny fampiharana ny switching converter, ny inductor no singa manan-danja indrindra amin'ny fitehirizana angovo, ary mamorona sivana ambany miaraka amin'ny capacitor output mba hampihenana ny ripple malefaka, noho izany dia mitana anjara toerana lehibe amin'ny asa sivana.

Ity lahatsoratra ity dia hampiditra ireo akora fototra isan-karazany amin'ny inductors sy ny toetrany, ary koa ny sasany amin'ireo toetra elektrika amin'ny inductors, ho fanombanana fanombanana manan-danja amin'ny fisafidianana inductors mandritra ny famolavolana circuit. Ao amin'ny ohatra fampiharana, ny fomba kajy ny sandan'ny inductance sy ny fomba hifidianana inductor mahazatra ara-barotra dia ampidirina amin'ny ohatra azo ampiharina.

Karazana akora fototra

Ny inductors ampiasaina amin'ny converters mifamadika dia singa magnetika avo lenta. Ny fitaovana fototra ao afovoany dia misy fiantraikany amin'ny toetran'ny inductor, toy ny impedance sy ny matetika, ny sandan'ny inductance sy ny matetika, na ny toetran'ny saturation fototra. Ity manaraka ity dia hampiditra ny fampitahana ireo akora fototra vy mahazatra sy ny toetra maha-saturation azy ho toy ny fanondro manan-danja amin'ny fisafidianana ny inductors:

1. Seramika fototra

Ny fototra seramika dia iray amin'ireo fitaovana inductance mahazatra. Ampiasaina indrindra izy io mba hanomezana ny rafitra mpanohana ampiasaina rehefa manodina ny coil. Antsoina koa hoe "inducteur an'ny rivotra". Satria ny fototra vy ampiasaina dia fitaovana tsy misy magnetika miaraka amin'ny mari-pana ambany dia ambany, ny sandan'ny inductance dia tena miorina amin'ny mari-pana miasa. Na izany aza, noho ny fitaovana tsy andriamby toy ny antonony, ny inductance dia tena ambany, izay tsy tena mety amin'ny fampiharana ny fahefana converters.

2. Ferrite

Ny fototry ny ferrite ampiasaina amin'ny inductors avo matetika dia ferrite fitambarana misy nikela zinc (NiZn) na manganese zinc (MnZn), izay malefaka magnetika ferromagnetic akora misy coercivity ambany. Ny sary 1 dia mampiseho ny hysteresis curve (BH loop) amin'ny fototra magnetika ankapobeny. Ny hery faneriterena HC amin'ny akora andriamby dia antsoina koa hoe hery fanerena, izay midika fa rehefa ny fitaovana andriamby efa magnetized ho andriamby saturation, ny andriamby (magnetization) dia nihena ho aotra. Ny fanerena ambany kokoa dia midika hoe fanoherana ambany kokoa amin'ny demagnetization ary midika koa ny fatiantoka hysteresis ambany kokoa.

Ny manganese-zinc sy ny nickel-zinc ferrites dia manana permeability avo lenta (μr), eo amin'ny 1500-15000 sy 100-1000, tsirairay avy. Ny fahafahan'izy ireo andriamby avo lenta dia mahatonga ny fototry ny vy ho ambony kokoa amin'ny boky iray. Ny inductance. Na izany aza, ny fatiantoka dia ny ambany ny courant saturation azo leferina, ary rehefa feno ny fototry ny vy, dia hihena be ny permeability magnetika. Jereo ny sary 4 ho an'ny firongatry ny fihenan'ny permeability andriamby amin'ny ferrite sy vovoka vy rehefa tototry ny vy. fampitahana. Rehefa ampiasaina amin'ny hery inductors, rivotra hantsana ho tavela ao amin'ny tena andriamby faritra, izay mety hampihena ny permeability, hisorohana saturation sy mitahiry angovo bebe kokoa; rehefa tafiditra ny elanelana amin'ny rivotra, dia mety ho eo amin'ny 20- eo anelanelan'ny 200 eo ho eo ny elanelana mitovy amin'izany. Transformers avo lenta, inductors sivana EMI ary inductors fitahirizana angovo amin'ny mpanova herinaratra. Amin'ny lafiny fampandehanana matetika, ny nickel-zinc ferrite dia mety amin'ny fampiasana (> 1 MHz), raha ny manganese-zinc ferrite kosa dia mety amin'ny tarika ambany kokoa (<2 MHz).

1

Sary 1. Ny fiolahana hysteresis amin'ny fotony andriamby (BR: remanence; BSAT: hakitroky ny flux magnetika saturation)

3. Vovoka vy fototra

Ny akora vy vovoka koa dia fitaovana ferromagnetika malefaka-magnetika. Izy ireo dia vita amin'ny vovoka vy firaka amin'ny fitaovana samihafa na vovoka vy ihany. Ny formula dia misy akora tsy misy magnetika misy habe samihafa, noho izany dia malefaka ny curve saturation. Ny fototry ny vy vovoka dia toroidal ny ankamaroany. Ny sary 2 dia mampiseho ny fototry ny vy vovoka sy ny fomba fijeriny.

Ny vy vita amin'ny vovoka mahazatra dia misy firaka vy-nickel-molybdène (MPP), sendust (Sendust), firaka vy-nickel (flux avo) ary vovo-vy (vovoka vy). Noho ny singa samihafa, ny toetrany sy ny vidiny dia samy hafa ihany koa, izay misy fiantraikany amin'ny fisafidianana ny inductors. Ireto manaraka ireto dia hampiditra ireo karazana fototra voalaza etsy ambony ary hampitaha ny toetrany:

A. Firaka vy-nikela-molybdène (MPP)

Fe-Ni-Mo alloy dia nohafohezina ho MPP, izay fanafohezana ny vovoka molypermalloy. Ny havany permeability dia eo amin'ny 14-500, ary ny saturation andriamby flux hakitroky dia tokony ho 7500 Gauss (Gauss), izay ambony noho ny saturation andriamby flux hakitroky ny ferrite (manodidina ny 4000-5000 Gauss). Maro no nivoaka. Ny MPP dia manana ny fatiantoka vy kely indrindra ary manana ny mari-pana tsara indrindra eo amin'ny kojakoja vy. Rehefa tonga amin'ny ISAT amin'izao fotoana izao ny ankehitriny DC ivelany, dia mihena tsikelikely ny sandan'ny inductance raha tsy misy ny attenuation tampoka. MPP dia manana fampisehoana tsara kokoa nefa lafo kokoa, ary matetika ampiasaina ho inductor herinaratra sy sivana EMI ho an'ny mpanova herinaratra.

B. Sendust

Ny vy-silicon-aluminium firaka vy dia vy vy vita amin'ny vy, silisiôma ary aliminioma, miaraka amin'ny permeability magnetika eo amin'ny 26 ka hatramin'ny 125. Ny fahaverezan'ny vy dia eo anelanelan'ny vovoka vy sy ny MPP ary ny firaka vy-nickel. . Ny hakitroky ny flux magnetika saturation dia ambony noho ny MPP, manodidina ny 10500 Gauss. Ny fahamarinan-toerana sy ny saturation amin'izao fotoana izao dia somary ambany noho ny MPP sy ny firaka vy-nikela, fa tsara kokoa noho ny vovobony vy sy ny ferrite, ary ny vidiny dia mora kokoa noho ny MPP sy ny firaka vy-nikela. Matetika izy io no ampiasaina amin'ny sivana EMI, ny fihodinana fanitsiana herinaratra (PFC) ary ny inductors herinaratra amin'ny mpanova herinaratra.

C. Firaka vy-nikela (flux avo)

Ny fototry ny firaka vy-nikela dia vita amin'ny vy sy nikela. Ny permeability magnetika havanana dia eo amin'ny 14-200. Ny fahaverezan'ny vy sy ny fahamarinan-toeran'ny mari-pana dia eo anelanelan'ny MPP sy ny firaka vy-silikon-aluminium. Ny fototry ny firaka vy-nikela dia manana ny hakitroky ny flux magnetika saturation ambony indrindra, eo amin'ny 15,000 Gauss, ary mahatohitra ny fitongilanana DC avo kokoa, ary ny toetrany mitongilana DC dia tsara kokoa. Fampiharana: fanitsiana lafin-kery mavitrika, inductance fitehirizana angovo, inductance sivana, mpanova matetika amin'ny flyback converter, sns.

D. Vovoka vy

Ny fototry ny vovoka vy dia vita amin'ny poti-pofona vy madio indrindra miaraka amin'ny potikely tena kely izay misaraka amin'ny tsirairay. Ny fizotry ny famokarana dia mahatonga azy hanana elanelan'ny rivotra mizara. Ho fanampin'ny endriky ny peratra, ny endrika fototry ny vovoka vy dia manana karazana E-karazana sy stamping. Ny havany andriamby permeability ny vy vovoka fototra dia tokony ho 10 ka hatramin'ny 75, ary ny ambony saturation andriamby flux hakitroky dia tokony ho 15000 Gauss. Ao anatin'ireo koba vy vita amin'ny vy, ny vovobony vy dia manana fatiantoka vy avo indrindra fa ny vidiny ambany indrindra.

Ny sary 3 dia mampiseho ny curve BH amin'ny PC47 manganese-zinc ferrite vokarin'ny TDK sy ny koba vy vovoka -52 sy -2 novokarin'ny MICROMETALS; ny havany andriamby permeability ny manganese-zinc ferrite dia ambony lavitra noho ny vovoka vy cores ary tototry Ny andriamby flux hakitroky ihany koa ny tena samy hafa, ny ferrite dia eo amin'ny 5000 Gauss ary ny vy vovoka fototra dia mihoatra ny 10000 Gauss.

3

Sary 3. BH curve amin'ny manganese-zinc ferrite sy vovoka vy amin'ny fitaovana samihafa

Raha fintinina, dia samy hafa ny toetra mahavoky ny fototry ny vy; raha vao mihoatra ny ankehitriny saturation, ny andriamby permeability ny ferrite fototra dia hidina mafy, raha ny vy vovoka mety hihena tsikelikely. Ny sary 4 dia mampiseho ny toetran'ny fitetezan'ny magnetika amin'ny fotony vy miaraka amin'ny permeability magnetika mitovy ary ny ferrite misy elanelan'ny rivotra eo ambanin'ny tanjaky ny sahan'andriamby samihafa. Izany koa dia manazava ny inductance ny ferrite core, satria ny permeability dia midina mafy rehefa tototry ny fotony, araka ny hita avy amin'ny equation (1), izany koa dia mahatonga ny inductance hidina mafy; raha ny vovobony miaraka amin'ny elanelan'ny rivotra mizara, ny andriamby permeability Ny tahan'ny mihena tsikelikely rehefa tototry ny vy fototra, ka ny inductance dia mihena moramora kokoa, izany hoe, manana DC tsara kokoa toetra mitongilana. Amin'ny fampiharana ireo mpanova herinaratra dia tena zava-dehibe io toetra io; Raha toa ka tsy tsara ny toetran'ny saturation miadana amin'ny inductor, ny inductor dia miakatra mankany amin'ny saturation ankehitriny, ary ny fihenan'ny inductance tampoka dia hahatonga ny adin-tsaina amin'ny kristaly mifamadika amin'izao fotoana izao, izay mora manimba.

4

Sary 4. Toetran'ny vy vy sy ferrite ferrite miaraka amin'ny elanelan'ny rivotra eo ambanin'ny tanjaky ny sahan'andriamby samihafa.

Toetra elektrika inductor sy rafitra fonosana

Rehefa mamolavola mpanova mpanova sy mifidy inductor, ny sandan'ny inductance L, impedance Z, ny fanoherana AC ACR sy ny sanda Q (kilaometatra kalitao), ny IDC sy ny ISAT amin'izao fotoana izao, ary ny fatiantoka fototra (fatiantoka fototra) ary ireo toetra elektrika manan-danja hafa dia tsy maintsy rehetra. heverina. Ankoatr'izay, ny firafitry ny fonosana amin'ny inductor dia hisy fiantraikany amin'ny haben'ny leakage magnetika, izay misy fiantraikany amin'ny EMI. Ity manaraka ity dia hiresaka momba ireo toetra voalaza etsy ambony ireo ho fiheverana amin'ny fisafidianana inductors.

1. Sanda inductance (L)

Ny sandan'ny inductance an'ny inductor no mari-pamantarana fototra manan-danja indrindra amin'ny famolavolana circuit, saingy tsy maintsy jerena raha miorina amin'ny fatran'ny asa ny sanda inductance. Ny sandan'ny inductance dia matetika refesina amin'ny 100 kHz na 1 MHz tsy misy fitongilanana DC ivelany. Ary mba hiantohana ny mety hisian'ny famokarana mandeha ho azy faobe, ny fandeferana ny inductor dia matetika ± 20% (M) sy ± 30% (N). Ny sary 5 dia ny grafika mampiavaka ny inductance-frequency an'ny Taiyo Yuden inductor NR4018T220M refesina amin'ny metatra LCR an'i Wayne Kerr. Araka ny aseho amin'ny sary, ny curve sanda inductance dia somary fisaka alohan'ny 5 MHz, ary ny sanda inductance dia azo heverina ho tsy miova. Ao amin'ny tarika avo lenta noho ny resonance ateraky ny capacitance parasitika sy ny inductance, dia hitombo ny sandan'ny inductance. Io fatran'ny resonance io dia antsoina hoe matetika resonant (SRF), izay matetika mila avo kokoa noho ny matetika miasa.

5

Figure 5, Taiyo Yuden NR4018T220M diagrama fandrefesana ny inductance-frequency

2. Impedance (Z)

Araka ny aseho amin'ny sary 6, ny kisary impedance dia azo jerena ihany koa amin'ny fampandehanana ny inductance amin'ny frequence samihafa. Ny impedance an'ny inductor dia mitovy amin'ny matetika (Z = 2πfL), ka ny avo kokoa ny matetika, ny reactance dia ho lehibe kokoa noho ny fanoherana AC, ka ny impedance dia mitondra tena toy ny inductance madio (phase dia 90˚). Amin'ny onjam-peo avo, noho ny fiantraikan'ny capacitance parasitika, dia azo jerena ny teboka faneken'ny tena resonant amin'ny impedance. Aorian'io fotoana io dia mihena ny impedance ary lasa capacitive, ary miova tsikelikely mankany -90 ˚ ny dingana.

6

3. Sanda Q sy fanoherana AC (ACR)

Ny sanda Q amin'ny famaritana ny inductance dia ny tahan'ny reactance amin'ny fanoherana, izany hoe ny tahan'ny ampahany an-tsaina amin'ny ampahany tena izy amin'ny impedance, toy ny ao amin'ny formula (2).

(2)

Raha ny XL dia ny reactance ny inductor, ary ny RL dia ny fanoherana AC ny inductor.

Ao amin'ny faritra ambany matetika, ny fanoherana AC dia lehibe kokoa noho ny reactance vokatry ny inductance, noho izany dia ambany dia ambany ny sanda Q; rehefa mitombo ny fatran'ny matetika dia mihamitombo hatrany ny réactance (eo amin'ny 2πfL), na dia mihamitombo hatrany aza ny fanoherana noho ny effet hoditry ny hoditra (effet skin) sy proximity (proximity) Mitombo hatrany ny effet, ary mbola mitombo hatrany ny sanda Q miaraka amin'ny matetika. ; rehefa manatona ny SRF, ny inductive reactance dia tsikelikely offset ny capacitive reactance, ary ny Q sanda tsikelikely lasa kely; rehefa lasa aotra ny SRF, satria ny reactance inductive sy ny réactance capacitive dia mitovy tanteraka. Ny sary 7 dia mampiseho ny fifandraisana misy eo amin'ny sanda Q sy ny fatran'ny NR4018T220M, ary ny fifandraisana dia miendrika lakolosy mivadika.

7

Figure 7. Ny fifandraisana misy eo amin'ny sanda Q sy ny fatran'ny Taiyo Yuden inductor NR4018T220M

Ao amin'ny fampiharana matetika ny inductance, ny ambony ny Q sanda, ny tsara kokoa; Midika izany fa lehibe lavitra noho ny fanoherana AC ny reactance-ny. Amin'ny ankapobeny, ny sanda Q tsara indrindra dia mihoatra ny 40, izay midika fa tsara ny kalitaon'ny inductor. Na izany aza, amin'ny ankapobeny rehefa mitombo ny fitongilanana DC dia hihena ny sandan'ny inductance ary hihena koa ny sanda Q. Raha tariby enameled fisaka na tariby enameled maromaro no ampiasaina, dia mety hihena ny fiantraikan'ny hoditra, izany hoe fanoherana AC, ary azo ampitomboina koa ny sandan'ny Q ny inductor.

Ny fanoherana DC DCR dia heverina ho toy ny fanoherana DC ny tariby varahina, ary ny fanoherana dia azo kajy araka ny savaivony sy ny halavany. Na izany aza, ny ankamaroan'ny inductors SMD amin'izao fotoana izao dia hampiasa lasantsy ultrasonic mba hanaovana ny varahina taratasy SMD eo amin'ny terminal winding. Na izany aza, satria ny tariby varahina dia tsy lava ny halavany ary ny sandan'ny fanoherana dia tsy avo, ny fanoherana welding matetika dia miteraka ampahany betsaka amin'ny fanoherana DC amin'ny ankapobeny. Raiso ohatra ny TDK's tariby SMD inductor CLF6045NIT-1R5N ho ohatra, ny fanoherana DC refesina dia 14.6mΩ, ary ny fanoherana DC kajy mifototra amin'ny savaivony sy ny halavany dia 12.1mΩ. Ny vokatra dia mampiseho fa ity fanoherana welding ity dia manodidina ny 17% amin'ny fanoherana DC amin'ny ankapobeny.

Ny fanoherana AC ACR dia misy fiantraikany amin'ny hoditra sy ny fiantraikany akaiky, izay hahatonga ny ACR hitombo matetika; amin'ny fampiharana ny inductance ankapobeny, satria ny singa AC dia ambany lavitra noho ny DC singa, ny fitaoman 'ny ACR dia tsy miharihary; fa amin'ny enta-mavesatra maivana, Satria mihena ny singa DC, ny fahaverezan'ny ACR dia tsy azo tsinontsinoavina. Ny vokatry ny hoditra dia midika fa ao anatin'ny toe-javatra AC, ny fizarana ankehitriny ao anatin'ny conducteur dia tsy mitovy ary mifantoka amin'ny tampon'ny tariby, ka miteraka fihenan'ny faritra cross-sectional tariby mitovy, izay mampitombo ny fanoherana mitovy amin'ny tariby miaraka amin'ny matetika. Ankoatr'izay, amin'ny fihodinkodinana tariby, ny tariby mifanakaiky dia miteraka ny fanampim-panazavana sy ny fampihenana ny sahan'andriamby noho ny courant, ka ny courant dia mifantoka amin'ny faritra mifanila amin'ny tariby (na ny faran'ny lavitra indrindra, miankina amin'ny fitarihan'ny tariby. ), izay miteraka tariby mitovy ihany koa. Ny fisehoan-javatra izay mihena ny faritra ary mitombo ny fanoherana mitovy amin'izany dia ilay antsoina hoe fiantraikany akaiky; Amin'ny fampiharana inductance amin'ny multilayer winding, dia miharihary kokoa ny vokatra akaiky.

8

Ny sary 8 dia mampiseho ny fifandraisana misy eo amin'ny fanoherana AC sy ny fatran'ny tariby SMD inductor NR4018T220M. Amin'ny fatran'ny 1kHz, ny fanoherana dia manodidina ny 360mΩ; amin'ny 100kHz, miakatra ho 775mΩ ny fanoherana; amin'ny 10MHz, ny sandan'ny fanoherana dia manakaiky ny 160Ω. Rehefa manombantombana ny fahaverezan'ny varahina, ny kajy dia tsy maintsy mandinika ny ACR vokatry ny hoditra sy ny fiantraikany akaiky, ary manova azy ho formula (3).

4. Current Saturation (ISAT)

ISAT amin'izao fotoana izao dia matetika ny fitongilanana amin'izao fotoana izao rehefa mihena ny sandan'ny inductance toy ny 10%, 30%, na 40%. Ho an'ny ferrite gap an'habakabaka, satria ny toetra maha-saturation amin'izao fotoana izao dia tena haingana, tsy misy fahasamihafana be eo anelanelan'ny 10% sy 40%. Jereo ny sary 4. Na izany aza, raha vovoka vy fototra (toy ny inductor voatomboka), ny curve saturation dia somary malefaka, araka ny aseho amin'ny sary 9, ny fitongilanana ankehitriny amin'ny 10% na 40% ny inductance attenuation dia be. hafa, noho izany dia horesahina misaraka ny sandan'ny saturation amin'izao fotoana izao ho an'ireo karazana cores vy toy izao manaraka izao.

Ho an'ny ferrite gap an'habakabaka, dia azo atao ny mampiasa ISAT ho fetra ambony amin'ny inductor ankehitriny indrindra ho an'ny fampiharana circuit. Na izany aza, raha vovoka vy fototra izy io, noho ny toetra mahavoky miadana, dia tsy hisy olana na dia mihoatra ny ISAT aza ny zotra ambony indrindra amin'ny circuit application. Noho izany, ity toetra fototry ny vy ity dia mety indrindra amin'ny fampiharana converter. Eo ambanin'ny enta-mavesatra, na dia ambany aza ny sandan'ny inductance amin'ny inductor, araka ny aseho amin'ny sary 9, ny ripple amin'izao fotoana izao dia avo, fa ny fandeferana amin'izao fotoana izao dia avo, noho izany dia tsy ho olana izany. Eo ambanin'ny enta-mavesatra maivana, ny sandan'ny inductance amin'ny inductor dia lehibe kokoa, izay manampy amin'ny fampihenana ny ripple amin'izao fotoana izao amin'ny inductor, ka mampihena ny fahaverezan'ny vy. Ny sary 9 dia mampitaha ny curve saturation amin'izao fotoana izao amin'ny ferrite ferrite TDK SLF7055T1R5N sy ny inductor fototra vy vita amin'ny vy SPM6530T1R5M eo ambanin'ny sanda mitovy amin'ny inductance.

9

Sary 9. Ny fiolahana amin'izao fotoana izao amin'ny feritry ny fery sy ny vovo-vy voapetaka eo ambanin'ny sanda mitovy amin'ny inductance.

5. Amin'izao fotoana izao (IDC)

Ny sandan'ny IDC dia ny fitongilanana DC rehefa miakatra amin'ny Tr˚C ny mari-pana inductor. Ny famaritana ihany koa dia manondro ny sandan'ny fanoherana DC RDC amin'ny 20˚C. Araka ny mari-pana coefficient ny tariby varahina dia tokony ho 3.930 ppm, rehefa miakatra ny mari-pana ny Tr, ny fanoherana ny sanda dia RDC_Tr = RDC (1+0.00393Tr), ary ny heriny dia PCU = I2DCxRDC. Ity fatiantoka varahina ity dia miparitaka eo amin'ny tampon'ny inductor, ary azo isaina ny fanoherana mafana ΘTH an'ny inductor:

(2)

Ny tabilao 2 dia manondro ny takelaka data amin'ny andiany TDK VLS6045EX (6.0 × 6.0 × 4.5mm), ary manisa ny fanoherana mafana amin'ny fiakaran'ny mari-pana 40˚C. Mazava ho azy, ho an'ny inductors mitovy andian-dahatsoratra sy ny habeny, ny kajy mafana fanoherana dia saika mitovy noho ny ambonin'ny mafana faritra dissipation; Raha lazaina amin'ny teny hafa dia azo tombanana ny IDC amin'izao fotoana izao amin'ny inductors samihafa. Ny andian-dahatsoratra samihafa (fonosana) amin'ny inductors dia samy hafa ny fanoherana mafana. Ny tabilao 3 dia mampitaha ny fanoherana mafana amin'ny inductors an'ny andiany TDK VLS6045EX (semi-shielded) sy andiany SPM6530 (volavola). Arakaraky ny lehibe kokoa ny fanoherana mafana, ny fiakaran'ny mari-pana avo kokoa rehefa mikoriana amin'ny alàlan'ny enta-mavesatra ny inductance; raha tsy izany, ny ambany.

(2)

Table 2. Ny fanoherana mafana amin'ny inductors andiany VLS6045EX amin'ny fiakaran'ny mari-pana amin'ny 40˚C

Hita avy amin'ny tabilao 3 fa na dia mitovy aza ny haben'ny inductors, dia ambany ny fanoherana ny hafanana amin'ny inductors voatomboka, izany hoe tsara kokoa ny fiparitahan'ny hafanana.

(3)

Tabilao 3. Fampitahana ny fanoherana mafana amin'ny inductors fonosana samihafa.

6. Fatiantoka fototra

Ny fatiantoka fototra, antsoina hoe fatiantoka vy, dia vokatry ny fahaverezan'ny eddy current sy ny fahaverezan'ny hysteresis. Ny haben'ny fatiantoka amin'izao fotoana izao dia miankina indrindra amin'ny hoe mora "mitantana" ny fitaovana fototra; raha ambony ny conductivity, izany hoe ambany ny resistivity, ny fahaverezan'ny eddy dia avo, ary raha avo ny resistivity ny ferrite, ny fahaverezan'ny eddy dia somary ambany. Ny fatiantoka amin'izao fotoana izao dia mifandray amin'ny matetika ihany koa. Ny avo kokoa ny matetika, ny lehibe kokoa ny eddy ankehitriny very. Noho izany, ny fitaovana fototra dia hamaritra ny faharetan'ny fiasan'ny fototra. Amin'ny ankapobeny, ny faharetan'ny fiasan'ny vovoka vy fototra dia mety hahatratra 1MHz, ary ny faharetan'ny ferrite dia mety hahatratra 10MHz. Raha mihoatra io matetika io ny fatran'ny fampandehanana, dia hitombo haingana ny fatiantoka amin'izao fotoana izao ary hitombo ihany koa ny mari-pana amin'ny vy. Na izany aza, miaraka amin'ny fivoarana haingana ny akora fototra vy dia tokony ho eo an-joron-trano ny vy miaraka amin'ny fatran'ny asa ambony kokoa.

Ny fatiantoka vy iray hafa dia ny fahaverezan'ny hysteresis, izay mifandanja amin'ny faritra voarakotry ny curve hysteresis, izay mifandray amin'ny amplitude swing amin'ny singa AC amin'ny ankehitriny; ny lehibe kokoa ny AC swing, ny lehibe kokoa ny hysteresis very.

Ao amin'ny faritra mitovy amin'ny inductor, ny resistor mifandray amin'ny inductor dia matetika ampiasaina hanehoana ny fahaverezan'ny vy. Rehefa mitovy amin'ny SRF ny matetika, ny reactance inductive sy ny reactance capacitive dia manafoana, ary ny reactance mitovy dia aotra. Amin'izao fotoana izao, ny impedance an'ny inductor dia mitovy amin'ny fanoherana vy very amin'ny andian-dahatsoratra miaraka amin'ny fanoherana mihodinkodina, ary ny fanoherana vy very dia lehibe kokoa noho ny fanoherana mihodinkodina, noho izany Ny impedance amin'ny SRF dia mitovy amin'ny fanoherana vy very. Raha raisina ohatra ny inductor ambany-voltage, ny fanoherana vy dia manodidina ny 20kΩ. Raha tombanana ho 5V ny tombam-bidy mahomby amin'ny tendrony roa amin'ny inductor, ny fahaverezan'ny vy dia eo amin'ny 1.25mW, izay mampiseho ihany koa fa ny lehibe kokoa ny fanoherana vy dia tsara kokoa.

7. Firafitry ny ampinga

Ny firafitry ny fonosana amin'ny inductors ferrite dia ahitana tsy voaaro, semi-shielded miaraka amin'ny lakaoly magnetika, ary voaaro, ary misy elanelana misy rivotra be ao amin'ny iray amin'izy ireo. Mazava ho azy fa ny elanelan'ny rivotra dia hanana leakage andriamby, ary amin'ny tranga ratsy indrindra, dia hanelingelina ny manodidina manodidina famantarana famantarana, na raha misy magnetika eo akaiky eo, ny inductance dia hovana ihany koa. Ny rafitra fonosana iray hafa dia inductor vovoka vy misy fitomboka. Koa satria tsy misy banga ao anatin'ny inductor ary mafy ny firafitry ny fihodinkodinana, dia kely ny olana amin'ny fiparitahan'ny sahan'andriamby. Ny sary 10 dia ny fampiasana ny fiasan'ny FFT amin'ny oscilloscope RTO 1004 mba handrefesana ny haben'ny sahan'andriamby leakage amin'ny 3mm ambony sy eo amin'ny sisin'ny inductor voatomboka. Ny tabilao 4 dia mitanisa ny fampitahana ny sahan'andriamby leakage amin'ny inductors rafitra fonosana samihafa. Hita fa ny inductors tsy voaaro dia manana leakage magnetika lehibe indrindra; inductors notombohina dia manana leakage andriamby kely indrindra, mampiseho ny tsara indrindra andriamby shielding vokany. . Ny fahasamihafana eo amin'ny halehiben'ny sahan'andriamby leakage ny inductors amin'ireo rafitra roa ireo dia eo amin'ny 14dB, izay efa ho in-5.

10

Sary 10. Ny halehiben'ny sahan'andriamby leakage refesina amin'ny 3mm ambony sy eo amin'ny sisin'ny inductor voatomboka

(4)

Table 4. Fampitahana ny leakage sahan'andriamby inductors rafitra fonosana samy hafa

8. fiarahana

Amin'ny fampiharana sasany, indraindray dia misy andiana mpanova DC maro ao amin'ny PCB, izay matetika mifanakaiky, ary ny inductors mifanaraka aminy dia mifanakaiky ihany koa. Raha mampiasa karazana tsy voaaro na semi-shielded miaraka amin'ny lakaoly andriamby Inductors dia azo ampifandraisina amin'ny tsirairay mba hamoronana fitsabahana EMI. Noho izany, rehefa mametraka ny inductor, dia soso-kevitra ny hanamarihana ny polarity ny inductor aloha, ary mampifandray ny fanombohana sy miolikolika teboka ny anatiny sosona ny inductor ny switching malefaka ny mpanova, toy ny VSW ny buck mpanova, izay no teboka mihetsika. Ny terminal outlet dia mifandray amin'ny capacitor output, izay teboka static; ny fihodinkodinana tariby varahina noho izany dia mahaforona ambaratonga fiarovana ny saha elektrika. Ao amin'ny firafitry ny wiring multiplexer, ny fanamboarana ny polarity ny inductance dia manampy amin'ny fanamboarana ny halehiben'ny ny fiaraha-mientana inductance sy hisorohana ny sasany tsy ampoizina olana EMI.

Fampiharana:

Ny toko teo aloha dia niresaka momba ny fitaovana fototra, ny firafitry ny fonosana, ary ny toetra elektrônika manan-danja amin'ny inductor. Ity toko ity dia hanazava ny fomba hifidianana ny sandan'ny inductance mety amin'ny buck converter sy ny fiheverana amin'ny fisafidianana inductor azo amidy.

Araka ny aseho ao amin'ny equation (5), ny sandan'ny inductor sy ny hafainganam-pandehan'ny mpanova dia hisy fiantraikany amin'ny ripple current (ΔiL). Ny inductor ripple ankehitriny dia handeha amin'ny alalan'ny output capacitor ary hisy fiantraikany amin'ny ripple ankehitriny ny output capacitor. Noho izany dia hisy fiantraikany amin'ny fifantenana ny capacitor output ary hisy fiantraikany bebe kokoa amin'ny haben'ny ripple amin'ny tosidra. Ankoatr'izay, ny sandan'ny inductance sy ny sandan'ny capacitance output dia hisy fiantraikany amin'ny famolavolana fanehoan-kevitry ny rafitra sy ny valin'ny enta-mavesatra. Ny fisafidianana ny sandan'ny inductance lehibe kokoa dia manana adin-tsaina kely kokoa amin'ny capacitor, ary mahasoa ihany koa amin'ny fampihenana ny ripple malefaka ary afaka mitahiry angovo bebe kokoa. Na izany aza, ny sandan'ny inductance lehibe kokoa dia manondro volume lehibe kokoa, izany hoe, vidiny ambony. Noho izany, rehefa mamolavola ny mpanova, ny famolavolana ny sandan'ny inductance dia tena zava-dehibe.

(5)

Hita avy amin'ny formula (5) fa rehefa lehibe kokoa ny elanelana misy eo amin'ny volkano miditra sy ny volkano mivoaka, dia ho lehibe kokoa ny ripple inductor, izay toe-javatra ratsy indrindra amin'ny famolavolana inductor. Ampifandraisina amin'ny famakafakana inductive hafa, ny teboka famolavolana inductance amin'ny converter midina dia tokony hofantenana amin'ny toe-javatra faran'izay malefaka sy enta-mavesatra.

Rehefa mamolavola ny sandan'ny inductance dia ilaina ny manao fifampiraharahana eo amin'ny inductor ripple current sy ny haben'ny inductor, ary ny ripple current factor (ripple current factor; γ) dia voafaritra eto, toy ny ao amin'ny formula (6).

(6)

Ny fanoloana ny formula (6) ho formula (5), ny sandan'ny inductance dia azo aseho amin'ny formula (7).

（7）

Araka ny raikipohy (7), rehefa lehibe kokoa ny fahasamihafana eo amin'ny input sy ny output malefaka, ny sanda γ azo voafantina lehibe kokoa; ny mifanohitra amin'izany, raha akaiky kokoa ny fidirana sy ny fivoahana malefaka, ny famolavolana sanda γ dia tsy maintsy ho kely kokoa. Mba hisafidy eo amin'ny inductor ripple amin'izao fotoana izao sy ny habeny, araka ny nentim-paharazana endrika traikefa sarobidy, γ dia matetika 0.2 ny 0.5. Ity manaraka ity dia maka ny RT7276 ho ohatra hanehoana ny kajy ny inductance sy ny fifantenana ny inductors azo amidy.

Ohatra amin'ny famolavolana: Namboarina miaraka amin'ny RT7276 mandroso tsy tapaka ara-potoana (Advanced Constant on-Time; ACOTTM) synchronous rectification step-down converter, ny fampandehanana matetika dia 700 kHz, ny input voltage dia 4.5V hatramin'ny 18V, ary ny output dia 1.05V . Ny enta-mavesatra feno dia 3A. Araka ny voalaza etsy ambony, ny sandan'ny inductance dia tsy maintsy natao eo ambanin'ny fepetran'ny 18V faran'izay kely indrindra sy ny enta-mavesatra feno 3A, ny sandan'ny γ dia raisina ho 0.35, ary ny sanda ambony dia misolo ny equation (7), ny inductance. ny sanda dia

Mampiasà inductor manana sanda inductance nominal mahazatra amin'ny 1.5 µH. Ampifanaraho amin'ny formula (5) ny fikajiana ny onjan'ny inductor toy izao manaraka izao.

Noho izany, ny tampon'ny ankehitriny ny inductor dia

Ary ny sanda mahomby ny inductor ankehitriny (IRMS) dia

Satria kely ny singa inductor ripple, ny sanda mahomby amin'ny inductor amin'izao fotoana izao dia ny singa DC, ary io sanda mahomby io dia ampiasaina ho fototry ny fisafidianana ny IDC amin'izao fotoana izao. Miaraka amin'ny famolavolana 80% derating (derating), ny fepetra takian'ny inductance dia:

L = 1,5 µH (100 kHz), IDC = 3,77 A, ISAT = 4,34 A

Ny tabilao 5 dia mitanisa ireo inductors misy amin'ny andiany TDK samihafa, mitovy amin'ny habeny fa tsy mitovy amin'ny rafitra fonosana. Hita avy amin'ny latabatra fa ny saturation ankehitriny sy ny laharana amin'izao fotoana izao amin'ny inductor voatomboka (SPM6530T-1R5M) dia lehibe, ary kely ny fanoherana mafana ary tsara ny hafanana hafanana. Ankoatra izany, araka ny fifanakalozan-kevitra ao amin'ny toko teo aloha, ny fitaovana fototra amin'ny inductor voatomboka dia vovoka vy fototra, noho izany dia ampitahaina amin'ny ferrite core ny semi-shielded (VLS6045EX-1R5N) sy shielded (SLF7055T-1R5N) inductors. miaraka amin'ny lakaoly magnetika. , Manana toetra mitongilana DC tsara. Ny sary 11 dia mampiseho ny fampitahana fahombiazana amin'ny inductors samihafa ampiharina amin'ny RT7276 mandroso tsy tapaka amin'ny fotoana synchronous rectification step-down converter. Ny vokatra dia mampiseho fa tsy misy dikany ny fahasamihafana eo amin'ny fahombiazan'ny telo. Raha heverinao ny fiparitahan'ny hafanana, ny toetran'ny fitongilanana DC ary ny olana momba ny fanaparitahana ny sahan'andriamby, dia asaina mampiasa inductors SPM6530T-1R5M.

(5)

Table 5. Fampitahana ny inductances amin'ny andian-dahatsoratra samy hafa TDK

11

Sary 11. Fampitahana ny fahombiazan'ny converter amin'ny inductors samihafa

Raha misafidy ny rafitra fonosana sy ny inductance sanda mitovy, fa ny inductors habe kely kokoa, toy ny SPM4015T-1R5M (4.4 × 4.1 × 1.5mm), na dia kely ny habeny, fa ny DC fanoherana RDC (44.5mΩ) sy mafana fanoherana ΘTH ( 51˚C) / W) Lehibe kokoa. Ho an'ny mpanova mitovy amin'izany, dia mitovy ihany koa ny sandan'ny herin'ny inductor ankehitriny. Mazava ho azy fa ny fanoherana DC dia hampihena ny fahombiazan'ny enta-mavesatra. Ankoatr'izay, ny fanoherana mafana lehibe dia midika hoe tsy fahampian'ny hafanana. Noho izany, rehefa mifidy ny inductor, dia tsy ilaina ny mandinika ny tombony ny nihena habe, fa koa ny fanombanana ny lesoka miaraka aminy.

Raha fintinina

Ny inductance dia iray amin'ireo singa passive fampiasa matetika amin'ny fanodinana herinaratra, izay azo ampiasaina amin'ny fitahirizana angovo sy sivana. Na izany aza, amin'ny famolavolana circuit, tsy ny sanda inductance ihany no tokony hojerena, fa ny masontsivana hafa anisan'izany ny fanoherana AC sy ny sanda Q, ny fandeferana amin'izao fotoana izao, ny saturation vy, ary ny rafitra fonosana, sns. Hodinihina rehefa mifidy inductor. . Ireo mari-pamantarana ireo dia matetika mifandray amin'ny akora fototra, ny fizotran'ny famokarana ary ny habeny sy ny vidiny. Noho izany, ity lahatsoratra ity dia manolotra ny toetran'ny fitaovana fototra vy sy ny fomba hifidianana inductance mety ho fanondroana ny famolavolana famatsiana herinaratra.