İndüktörünüzün doyma akımı formüllerle uyumlu değil


10

İlk indüktörü yaraladım ve endüktansı 2 yöntemle doğruladım.

Ancak, doygunluk akımını test ettiğimde, formülden çok daha düşük:

Bpebirk=VTÖnbireN- (birimler: volt, mikrosaniye, mm 2 , dönüş)

0.2 Tesla'ya ayarladım ve malzemesi kullanıyorum.Bpebirk

Sargılarımın özensiz olduğunu itiraf ediyorum, ancak bunun dışında böyle düşük doygunluk akımına neyin neden olabileceğinden emin değilim. Bu, güçlendirici dönüştürücümün her seferinde patlamasına neden oluyor.

İşte doygunluk akımını ölçmek için test devrem, burada doymuş olana kadar darbe genişliğini arttırıyorum ve ayrıca yöntem 2 endüktans ölçümü için kullanıyorum.

şematik

bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik

resim açıklamasını buraya girin


1
Endüktansı doğrulamak için hangi yöntemleri kullandınız? Hangi geometri çekirdeğini kullanıyorsunuz?
user36129

İlk önce 6.8mH indüktör ile seri halinde 1.5 kohm'luk bir direnç kullandım ve ~ 61 kHz 1vpp sinüs dalgasında yarım genliği doğruladım. İkincisi, bir akım algılama direnci boyunca volt ölçtüm ve bilinen bir darbe genişliği ile darbeli bir DC gerilimi ile indüktörüme akım vermek için bu dirence bölündüm. Daha sonra L'yi hesaplamak için L = V dt / di denklemini kullandım. Toroid kullanıyorum: B64290L0651X087 epcos.com/inf/80/db/fer_07/r_22.pdf Ae = 51mm ^ 2 ve N87 olanı malzeme (Bsat .39T'dir)
EwokNightmares

1
VLA L B M A XVR,birLBMbirX

1
Kaç tel dönüşü veya hangi darbe genişliğini kullandığınızı söylemezsiniz. Verdiğiniz rakamlardan, 6.8μH için 51 dönüş bekliyorum. 0.2T maksimum alan yoğunluğu için, maksimum voltaj süresi ürününüz 520μV civarında, yani 5V'de 104μs olacaktır.
MikeJ-UK

1
Evet, yaklaşık 50mA gibi görünüyor - tahmin edilen 77mA'dan kesinlikle daha az. Tüm makul Vt kombinasyonlarına uygulanmalıdır.
MikeJ-UK

Yanıtlar:


8
  1. N87 düz ferrit malzemedir, toz demir malzeme türleri gibi hava boşluğu dağılmamıştır. Toroidal formda olması, dağıtılmış boşluk malzemesi olduğu anlamına gelmez - toroiddeki N87, bir E çekirdekteki N87 ile aynı şekilde doyurulur. Bir takviye indüktörü için düz ferrit kullanmanın yanlış olduğu sürece, onu açtığınız sürece (bundan sonra daha fazlası). Toroidal formda olması, boşluk bırakamayacağınız anlamına gelir. Toroidal bir form faktörüne bağlı kalmak istiyorsanız Kool-Mu'ye geçmek isteyebilirsiniz.

  2. birLbirL

  3. Takviye indüktörleri yük için hem mıknatıslama akımını hem de enerjiyi taşır (manyetik olarak depolanacak ve çalışma süresi dışında teslim edilecektir.) Konvertör sürekli iletim modunda çalışmaya başladığında (indüktör akımı asla sıfıra gitmediğinde), daha da kötüdür sıfırlamayan bir BH eğrisi üzerinde çalışmaya başladığınız için. (Bmax hala Bmax'tır, ancak şimdi Bpeak'in sürdüğü bir DC ofsetiniz var.) Bunlar, indüktörün hava boşluğuna ihtiyaç duymasının nedenleri - çekirdek, aksi takdirde doygunluk olmadan önemli bir DC akımını işleyemeyecek.

  4. Test devrenizi anladığımdan emin değilim. Endüktörün her iki ucu esasen 5V'ye kenetlenir, yani iki kapasitör (C1 ve C2) simülasyona hiçbir şey katmaz. Gerçek boost dönüştürücünüz bu şekilde düzenlenmişse, bir boost dönüştürücü değildir ve asla çalışmaz. L1, depolanan enerjisini D1 aracılığıyla yüke bırakmalıdır, bu da D1 ve yük gösterildiği gibi bağlandığında asla gerçekleşemez. Giriş ve çıkış arasındaki tek bağlantı L1 ve D1 üzerinden yapılmalıdır. Ayrıca R1'i Q1'in kaynağına koyacağım ve matematiksel bir yapı yerine tek bir yere referanslı ölçüm yapacağım. (L1 yalnızca Q1 açıkken doyurulur, bu nedenle Q1 kapalıyken ölçmek önemsizdir.)


6

Yanıt değişen soruya uygun olarak değiştirildi

Sorunun odağı değiştiği için bu cevap düzenlendi. Orijinal cevabımla ilgili olduğu için orijinal cevabım hala aşağıda.

Herhangi bir indüktörde, B (Manyetik akı yoğunluğu) ve H (Manyetik alan gücü) BH eğrisini oluşturur ve bu eğriden B'nin H ile doğrusal olarak artmadığını görebilirsiniz - buna doygunluk denir: -

resim açıklamasını buraya girin

H, akı yaratmanın arkasındaki amper-dönüş itici güçtür ve metre başına amper birimi olarak boyutlandırılmıştır. Formülü:

benN-leleleπ

B, akı yoğunluğu aşağıdaki formülde H ile ilişkilidir:

B'H=μ0μr

μÖμr4πx10-7

Yani, mevcut zirve noktanızın ne olduğunu (veya beklediğiniz) ve kaç dönüşünüz olduğunu (ve kullandığınız malzeme ve çekirdek boyutunu) biliyorsanız, B, akı yoğunluğunu hesaplayabilirsiniz.

le

'H=0.077x510,05415=72.5

Bunu B / H formülüne bağlar ve N87 veri sayfalarından göreli bir geçirgenlik (2200) kullanırsak:

B=4πx10-7x72.5x2200

Bu sadece çekirdeğin doygun olduğu anlamına gelebilir, çünkü:

  • Tüm manyetik enerji, indüktör tekrar atımına kadar çıkarılmamıştır
  • Remanence flux + yeni flux (nabız) ​​doygunluğa neden oluyor (bkz. BH eğrisi şeması)
  • Hangi nedenle olursa olsun, indüktöre daha fazla akım giriyor
  • Görünüşe göre, ferrit N87 değil

Şahsen bunun ne kadar yüksek olabileceğini görmek için Remanence akı yoğunluğuna bakardım. Sadece bir göz attı ve N87 için specte zorlayıcı alan gücü 21 A / m. Remanence akısından kurtulamadığınız için, uyguladığınız 72.5 A / m'ye ekleyen 21 A / m'ye eşdeğer bir manyetik alan kuvveti vardır, bu aslında 93.5A / m uyguladığınız anlamına gelir ve bu da akı yoğunluğuna neden olur. daha çok 260mT.

birL

0.077x2

Orijinal Yanıt

Aşağıda OP tarafından yapılan bir yorumdan alınmıştır ve açıklamam, yönteminin nasıl hatalı olduğunu açıklamaktır:

İlk önce 6.8mH indüktör ile seri olarak 1.5 kohm direnç kullandım ve ~ 61 kHz 1vpp sinüs dalgasında yarım genliği doğruladım

XL15002ΠF

resim açıklamasını buraya girin

Gerçekte, indüktör boyunca 1Vp-p varsa, bu 1060 ohm ve 61kHz'de daha fazla reaktaja sahip olduğunda olacaktır, bu L = 2.8mH olduğundadır.

TÖN-


Devreyi LTSpice'de çalıştırdığımda, 61 kHz'de yarı voltaj (-6dB) alıyorum. Başlangıçta aynı sonucu belirlemek için laplace analizini kullandım.
EwokNightmares

Yani 6.8mH ve 1.5kohm ile çalıştırdığımda 61kHz'de yarı voltaj alıyorum. Bunun yerine 2.8mH'de çalıştırdığımda, kesmeyi 150kHz'e kaydırır.
EwokNightmares

Ayrıca, benim devre LPF konfigürasyonunda olduğunu, aslında bahsetmeliydim.
EwokNightmares

Tamam, yukarıdaki yorumlar AC analizi (bode grafiği) ile. Geçici bir analiz yaptığımda, değeriniz işe yarar. AC analizinin neden yarı voltajın hesapladığım frekansta olduğunu söylediğini karıştırıyorum, ancak zaman alanı aynı fikirde değil.
EwokNightmares

Direnç ve indüktörü değiştirmenin büyük bir fark yarattığını buldum. Çizerken HPF yapılandırmasında haklısınız. Hesapladığım ve test ettiğim LPF konfigürasyonunda doğruyum.
EwokNightmares
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.