Izbira močnostnega induktorja je trik

Pri dejanski zasnovi napajalnika je izbira močnostnega induktorja še posebej kritična. V pretvornikih DC-DC so induktorji glavne komponente takoj za ics. Večjo učinkovitost pretvorbe lahko dosežemo z izbiro ustreznega induktorja. Glavni parametri, ki se uporabljajo pri izbiri induktorjev, so vrednost induktivnosti, nazivni tok, enosmerni upor itd. Pri izbiri nazivnega toka močnostnega induktorja bo glede na specifikacijo induktorja ugotovljeno, da obstajata dve vrsti nazivnih tok induktorja, kakšna je definicija teh dveh nazivnih tokov in kako naj izberemo ustrezne tokovne parametre pri izbiri induktorja?
Razlaga dveh nazivnih tokov
1. Grelni tok
V tokokrogu DC-DC se pri prehodu toka porabi določena količina energije (Copperloss + magnetna izguba Coreloss), kar bo povzročilo dvig temperature induktorja. Na splošno ima delovna temperatura induktorja določeno območje, kot je dovoljena delovna temperatura našega induktorja: -40 stopinj - + 125 stopinj, temperatura okolja: -40 stopinj - + 85 stopnja . Da bo induktor deloval normalno v določenem temperaturnem območju, bo proizvajalec induktorja zagotovil "nazivni tok na podlagi dviga temperature induktorja", to je grelni tok. Omejena vrednost tega parametra je določena glede na toplotni učinek toka na induktor. V priročnikih za induktorje večine podjetij je tok predstavljen z Idc (DC tok).
Grelni tok je opredeljen kot vrednost toka, ki teče skozi induktor, ko se temperatura na induktorju dvigne na 40 stopinj v pogojih naravnega konvekcijskega hlajenja.
Opredelitev grelnega toka različnih proizvajalcev se lahko nekoliko razlikuje. Pri izbiri naprave si podrobno oglejte opombo pod podatkovno tabelo.
Opomba: Ocena grelnega toka je na splošno enosmerni tok, ker enosmerni tok ne povzroča izgube železa v induktorju, če je ocena izmeničnega toka veliko bolj zapletena.
2. Tok nasičenja
Ko se enosmerni tok v induktorju poveča, se bo vrednost prepustnosti induktivnosti postopoma zmanjšala, zato se bo vrednost induktivnosti počasi zmanjševala. Nazivni tok proizvajalca tuljave temelji na stopnji upada vrednosti induktorja. "Nazivni tok, ki temelji na stopnji spreminjanja vrednosti induktorja", to je nasičenega toka, večina proizvajalcev induktorjev uporablja enosmerni tok skozi induktor, ko vrednost induktorja pade za 20 % kot nazivni tok. Naslednji diagram prikazuje vrednost induktivnosti glede na tok induktorja podjetja Wurth. Specifikacija induktivnosti nastavi tok nasičenja kot trenutno vrednost, ko vrednost induktivnosti pade za 10 %, kar je 16,6 A. Če je tok nasičenja nastavljen na trenutno vrednost, ko induktivnost pade za 20 %, je približno 18,2 A.
Kako izbrati nazivni tok v zasnovi
Grelni tok je ocenjen toplotni učinek induktorja. Če se uporablja zunaj tega parametra, se bo induktor pregrel.
Tok nasičenja je nazivni tok z zmanjšanjem vrednosti induktivnosti kot indeksa. Pri stikalnem napajalniku, če se uporablja zunaj tega območja, je krmiljenje IC lahko nestabilno zaradi povečanja valovitosti toka.
Zato je pri dejanski uporabi, preprosto povedano, manjša od dveh trenutnih vrednosti na splošno izbrana kot projektna meja. Na primer, Irated štirih induktorjev PLUSE na naslednji sliki, relativno majhen grelni tok in tok nasičenja je vzet kot nazivni tok. (Upoštevajte napravo PA1513.321, zakaj Irated ni 45 A? Upoštevajte, da je impulzni saturacijski tok definiran kot 20-odstotni padec induktivnosti, 41 A pa le 10-odstotni padec induktivnosti.)
Da bi bil sistem bolj zanesljiv, se v dejanski zasnovi običajno uporablja za več kot 20-odstotno zmanjšanje.