Стаціонарна котушка індуктивності

Номінальний струм відноситься до максимально доступного струму в конструкції, і існує два типи: Isat і Irms, які є двома параметрами, які можуть легко ввести інженерів в оману. При виборі проекту незрозуміло, який параметр використовувати для контролю
Irms - це струм підвищення температури, а загальним стандартом є струм, коли температура котушки індуктивності підвищується до 40 градусів, тоді як Isat - струм магнітного насичення. Коли струм індуктивності збільшується, індуктивність індуктивності буде зменшуватися, і здатність індуктора пригнічувати зміни струму зменшуватиметься, що призведе до ненормальної роботи системи або перегорання індуктивності. При виборі котушок індуктивності необхідно звернути увагу на наступні основні моменти:
1. При виборі індуктивності необхідно звертатися до меншого параметра в Isat і Irms;
2. Вибір струму індуктивності відноситься до пікового струму під час роботи системи схеми;
3. Вибираючи струм індуктивності, важливо звернути увагу на необхідність зниження номінальних характеристик, зазвичай близько 0.7.

DCR, також відомий як резистор постійного струму, є індуктором, який може проходити через постійний струм, але все ще є резистор постійного струму. Розмір DCR впливатиме на потужність нагріву, викликану струмом, що проходить через індуктор.

Значення Q, також відоме як коефіцієнт якості, є важливим параметром для вимірювання індуктивних пристроїв. Він відноситься до відношення індуктивності котушки індуктивності до її еквівалентного опору при роботі на певній частоті напруги змінного струму. Чим вище значення Q котушки індуктивності, тим менші його втрати та вищий ККД. Коефіцієнт якості індуктора пов’язаний з опором постійному струму дроту котушки, діелектричними втратами скелета котушки та втратами, викликаними залізним сердечником, екрануючою кришкою тощо.
Відповідно до різних сценаріїв використання вимоги до добротності Q також відрізняються. Наприклад, у схемі налаштування котушка індуктивності потребує вищого значення Q, оскільки чим вище значення Q, тим менші втрати в ланцюзі та вища ефективність ланцюга. Для котушки зв’язку значення Q може бути нижчим, але для низькочастотного або високочастотного дроселя його можна опустити.
Однак насправді покращення значення Q часто обмежується деякими факторами, такими як опір постійному струму дроту, діелектричні втрати скелета котушки, втрати, спричинені залізним сердечником та екрануванням, а також робота на високій частоті
Через скін-ефект значення Q котушки не може бути дуже високим, зазвичай коливається від десятків до сотень, максимум лише від чотирьох до п’ятисот.

Як правило, інтегральні схеми (ІС), які є на ринку, мають частоту перемикання від 20 кГц до 2 МГц. У порівнянні з деякими регуляторами, які мають лише діапазон частот перемикання від 30 до 55 кГц.
Порада: щоб забезпечити високі рівні частоти перемикання, ви можете спробувати використовувати певні типи матеріалів індуктивності:
● Використовуйте такі матеріали, як ферит, порошкове залізо та спеціальні порошки зі сплавів заліза (наприклад, Superflux), щоб забезпечити необхідну частоту.
● Якщо потрібно, щоб частота перемикання була між 100 і 1000 кГц, можна використовувати як порошкове залізо, так і феритові матеріали.
● Для частот перемикання понад 1000 кГц найкращим варіантом є спеціальні порошки зі сплавів заліза та феритові матеріали.

Метою використання котушки індуктивності є зменшення втрати потужності в програмі. Значення індуктивності є важливим фактором, оскільки воно пов’язане з пульсаціями струму, небажаним залишковим вихідним струмом постійного струму. Пульсаційний струм є важливим для розуміння втрат в сердечнику. Тому слід мати на увазі:
Порада:
● Коли струм пульсацій менший, значення індуктивності буде вищим.
● Коли струм пульсацій вищий, значення індуктивності буде нижчим.
Розуміючи зв’язок між значенням індуктивності та струмом пульсацій, ви зможете мінімізувати втрати потужності.

Деякі виробники надають програмне забезпечення для моделювання разом з індукторами. Це програмне забезпечення дозволяє клієнту розрахувати навантаження індуктора. Вони можуть розрахувати пульсаційне навантаження струму, а також навантаження постійного струму. Однак дані можуть бути неправильно витлумачені.
Порада. Відомо, що силові індуктори мають постійний струм самонагрівання, який зазвичай перевищує 104oF. Часто називають струмом насичення, коли значення індуктивності падає на 10%. Однак це не є стандартним прийнятим значенням у паспортах даних, що призводить до неправильного тлумачення. Отже, уважно ознайомтеся з специфікаціями інформаційного листа.

Опір постійному струму має важливе значення для визначення втрат на нагрівання дроту. Важливо знайти силовий індуктор з найменшим опором. Однак для багатьох застосувань потрібні індуктори малого розміру, для яких потрібні дроти меншого діаметру. Ці дроти меншого калібру збільшують опір. Необхідно досягти компромісів, щоб мінімізувати опір і при цьому зберегти можливості накопичення енергії.
Порада: якщо розмір індуктора правильний, то:
● Низький опір постійному струму буде досягнутий при мінімальному підвищенні температури.
● Для високої індуктивності часто потрібні інші матеріали провідника

Багато разів неекрановані силові котушки індуктивності можуть спричинити проблеми, коли обмотки магнітно з’єднуються з сусідніми компонентами та провідниками. Щоб запобігти цьому:
Порада. Використовуйте індуктор із магнітним екрануванням. Також переконайтеся, що на конструкції немає друкованих плат над компонентом або будь-яких слідів під компонентами. Це допоможе запобігти магнітному з’єднанню завдяки створенню повітряного зазору між компонентами.