Kiinteä induktanssikela

Nimellisvirta tarkoittaa suurinta käytettävissä olevaa virtaa suunnittelussa, ja niitä on kahta tyyppiä: Isat ja Irms, jotka ovat kaksi parametria, jotka voivat helposti johtaa insinöörejä harhaan. Projektia valittaessa on epäselvää, mitä parametria ohjauksessa käytetään
Irms on lämpötilan nousuvirta, ja yleinen standardi on virta, kun induktorin lämpötila nousee 40 asteeseen, kun taas Isat on magneettinen kyllästysvirta. Kun induktorin virta kasvaa, induktorin induktanssi pienenee ja induktorin kyky vaimentaa virran muutoksia heikkenee, mikä johtaa järjestelmän epänormaaliin toimintaan tai induktorin palamiseen. Induktoreita valittaessa on otettava huomioon seuraavat pääasiat:
1. Induktanssia valittaessa on viitattava pienempään parametriin Isatissa ja Irmsissä;
2. Induktanssivirran valinta viittaa huippuvirtaan piirijärjestelmän toiminnan aikana;
3. Induktanssivirtaa valittaessa on tärkeää kiinnittää huomiota alennuksen tarpeeseen, yleensä noin 0.7.

DCR, joka tunnetaan myös nimellä DC-vastus, on kela, joka voi kulkea DC:n läpi, mutta DC-vastus on silti olemassa. DCR:n koko vaikuttaa induktorin läpi kulkevan virran aiheuttamaan lämmitystehoon.

Q-arvo, joka tunnetaan myös laatutekijänä, on tärkeä parametri induktiivisten laitteiden mittauksessa. Se viittaa kelan esittämän induktanssin suhdetta vastaavaan impedanssiin käytettäessä tietyllä vaihtojännitetaajuudella. Mitä suurempi induktorin Q-arvo on, sitä pienempi on sen häviö ja suurempi hyötysuhde. Induktorin laatutekijä liittyy käämilangan tasavirtaresistanssiin, käämin rungon dielektriseen häviöön sekä rautasydämen, suojakannen jne. aiheuttamiin häviöihin.
Eri käyttöskenaarioiden mukaan myös laatutekijän Q vaatimukset ovat erilaisia. Esimerkiksi virityspiirissä induktanssikäämi vaatii korkeamman Q-arvon, koska mitä suurempi Q-arvo, sitä pienempi on piirin häviö ja sitä suurempi on piirin hyötysuhde. Kytkentäkäämin Q-arvo voi olla pienempi, mutta matalataajuisen tai suurtaajuisen kuristimen osalta se voidaan jättää pois.
Todellisuudessa Q-arvon paranemista rajoittavat kuitenkin usein jotkut tekijät, kuten langan tasavirtavastus, käämin rungon dielektrinen häviö, rautasydämen ja suojauksen aiheuttamat häviöt sekä suurtaajuustoiminta.
Skin vaikutuksesta johtuen kelan Q-arvo ei voi olla kovin korkea, yleensä kymmenistä satoihin, maksimissaan neljästä viiteensataan.

Yleensä markkinoilla olevien integroitujen piirien (ICs) kytkentätaajuus on 20 kHz - 2 MHz. Verrattuna joihinkin säätimiin, joiden kytkentätaajuusalue on vain 30–55 kHz.
Vinkki: Varmistaaksesi korkeat kytkentätaajuustasot, voit kokeilla käyttää tietyntyyppisiä induktorimateriaaleja:
● Käytä materiaaleja, kuten ferriittiä, jauhettua rautaa ja erityisiä rautaseosjauheita (kuten Superflux) varmistaaksesi, että vaadittu taajuus voidaan saavuttaa.
● Jos kytkentätaajuuden on oltava välillä 100–1000 kHz, sekä rautajauheen että ferriittimateriaalien käyttö on vaihtoehto.
● Yli 1000 kHz:n kytkentätaajuuksille paras vaihtoehto ovat rauta-erikoisjauheet ja ferriittimateriaalit.

Induktorin käytön tavoitteena on vähentää tehohäviötä sovelluksessa. Induktorin arvo on tärkeä tekijä, koska se liittyy aaltoiluvirtaan, ei-toivottuun DC-jäännösvirran ulostuloon. Aaltoiluvirta on välttämätöntä ydinhäviöiden ymmärtämiseksi. Siksi sinun tulee pitää mielessä:
Kärki:
● Kun aaltoiluvirta on pienempi, induktanssiarvo on suurempi.
● Kun aaltoiluvirta on suurempi, induktanssiarvo on pienempi.
Kun ymmärrät induktanssiarvon ja aaltoiluvirran välisen yhteyden, pystyt paremmin minimoimaan tehohäviöt.

Jotkut valmistajat tarjoavat simulaatioohjelmistoja kelojen kanssa. Tämän ohjelmiston avulla asiakas voi laskea kelan kuormat. He voivat laskea aaltoiluvirran kuorman sekä tasavirtakuorman. Tiedot voidaan kuitenkin tulkita väärin.
Vihje: Tehokeilla tiedetään olevan itsekuumenevia tasavirtoja, jotka ovat yleensä yli 104oF. Kyllästysvirran sanotaan usein olevan, kun induktanssiarvo laskee 10 %. Tämä ei kuitenkaan ole normaalisti hyväksytty arvo tietolehdissä, mikä johtaa väärintulkintaan. Muista siis ymmärtää tietosivun tekniset tiedot.

Tasavirtavastus on olennainen langan lämmityshäviöiden määrittämisessä. On tärkeää löytää tehoinduktori, jolla on pienin vastus. Monet sovellukset vaativat kuitenkin pienikokoisia keloja, jotka vaativat halkaisijaltaan pienempiä johtoja. Nämä pienemmät johdot lisäävät vastusta. On tehtävä kompromisseja vastuksen minimoimiseksi ja silti virran varastointikyvyn säilyttämiseksi.
Vinkki: Jos kelan koko on oikea, niin:
● Matala tasavirtavastus saavutetaan minimaalisella lämpötilan nousulla.
● Korkeat induktanssit vaativat usein muita johdinmateriaaleja

Suojaamattomat tehokelat voivat usein aiheuttaa ongelmia, kun käämit kytkeytyvät magneettisesti viereisten komponenttien ja johtimien jälkiin. Tämän estämiseksi:
Vihje: Käytä magneettisesti suojattua tehokelaa. Varmista myös, että rakenteessa ei ole piirilevyjä komponentin yläpuolella tai jälkiä komponenttien alla. Tämä auttaa estämään magneettisen kytkennän asettamalla ilmaraon komponenttien väliin.