I. Introdução

O indutor é uma indução electromagnética montagem, com condutores isolados de feridas num certo número de voltas a partir do núcleo de enrolamento ou armação, isto é chamado indutor ou bobina indutores. O princípio de indução electromagnética, o campo magnético quando o movimento relativo da bobina, ou um campo magnético alterno através da bobina de uma corrente alternada, induzida tensão gerada contra as alterações do campo magnético originais, e esta mudança nas características do supressora actual chamado indutor.

A indutância de fórmula de fórmula (1)

, Com a permeabilidade magnética, o quadrado do número de espiras N, e o circuito magnético equivalente é proporcional à área de secção transversal de Ae, e inversamente proporcional ao comprimento do percurso equivalente le. Muitos tipos inductância, sendo cada um deles apropriado para diferentes aplicações; forma, tamanho, método de enrolamento, o número de voltas, e o tipo da indutância da bobina de enrolamento sobre o material magneticamente permeável intermediário.

Núcleos têm formas diferentes, dependendo do anel indutor, do tipo E e do tipo tambor; em causa pelo material do núcleo, e existem duas categorias principais de cerâmica mole, nomeadamente de ferrite e em pó, núcleos e outros semelhantes. estruturas ou por encapsulação diferente com um fio-ferida, o tipo multi-camadas e estampagem, mas tem um não-protegido de arame enrolado, além do tipo semi-blindagem tipo protecção de plástico magnético e semelhantes.

Em segundo lugar, o tipo de núcleo de indutância

Um indutor para conversor de comutação de alta frequência pertencente conjunto magnético, o centro do material de núcleo mais afectam os indutores característicos, tais como impedância e frequência, indutância e características de saturação do núcleo ou semelhante frequências. O que se segue descreve a comparação das características de saturação do material do núcleo e vários comum, como uma referência importante para a selecção de um indutor de energia:

1. núcleo cerâmico

núcleo cerâmico é um dos materiais de indutância comum, principalmente para proporcionar um suporte estrutural durante a bobina de enrolamento é utilizado, é também conhecido. Por causa de um material de núcleo não-magnético usado, tem um coeficiente de temperatura muito baixa, o valor da indutância da gama de temperatura de funcionamento é muito estável. No entanto, é apropriado para a aplicação do conversor de energia uma vez que o material é meio não magnético, uma indutância muito baixa não é.

2. ferrite

Normalmente, uma elevada frequência de núcleo de ferrite é utilizado indutor contendo ferrite de manganês-zinco ou um composto de níquel-zinco, o material ferromagnético macio magnético pertencente a classe baixa coerciva. A Figura 1 é uma curva de histerese geral do núcleo magnético, a força coerciva HC magnético também chamado força coerciva quando o material magnético é magnetizado refere-se a saturação magnética, de modo que a intensidade do campo magnético necessário para a magnetização é reduzido a zero. Baixa força coercitiva em nome de baixa resistência à desmagnetização, também significa uma perda de histerese menor.

Figura 1: A curva de histerese do núcleo magnético

3. Pó núcleo

Também pertence à classe de núcleo magnético em pó macio de material ferromagnético são feitos de materiais diferentes ou de ferro liga de ferro única, formulações de diferentes tamanhos de partícula de material não magnético, uma curva de saturação é mais moderado. Multi-anel do núcleo em pó para tornar a maioria, como mostrado na Figura 2 e uma vista em corte de um núcleo de pó.

Figura 2: Pó núcleo

Tipo de pó 4. núcleo comum

Ferro-níquel-molibdénio liga A.

Ferro-níquel liga de molibdénio que se refere ao MPP, a permeabilidade magnética relativa de cerca de 14 a 500, de densidade de fluxo de saturação magnética de cerca de 7500 Gauss, mais elevada densidade de fluxo de saturação do que a ferrite (cerca de 4000-5000 gauss) muitos. MPP que tem uma perda de ferro mínimo no núcleo de pó, a melhor estabilidade à temperatura. Ao aplicar um up corrente contínua para o ISAT corrente de saturação, o valor da indutância diminui gradualmente, não abruptamente atenuada. MPP melhor desempenho, mas custo mais elevado, tipicamente como uma potência do indutor conversor de energia e EMI filtragem fins.

B. liga de Fe-Si (Sendust)

Sendust núcleo de liga de núcleo é composto de ferro, de silício e de alumínio, a permeabilidade relativa de cerca de 26-125. Entre a perda de ferro e o núcleo de ferro e o MPP liga de ferro-níquel. Saturação densidade de fluxo magnético mais elevado do que o MPP, cerca de 10500 Gauss. características de estabilidade de temperatura e é ligeiramente menor do que a saturação corrente MPP e liga de ferro-níquel, mas melhor do que o núcleo de ferro e um núcleo de ferrite, e os custos relativos do que ferro-liga de níquel MPP barato. Multi EMI filtragem aplicada, de correcção do factor de potência (PFC) de circuito de alimentação e indutores do conversor de potência de comutação.

C. liga de ferro-níquel (elevado fluxo)

núcleo de liga de ferro-níquel é feito de uma combinação de ferro e níquel, permeabilidade relativa de desde cerca de 14 a cerca de 200, a perda de ferro e estabilidade de temperatura são interpostos entre o MPP e a liga Sendust. Saturação densidade de fluxo magnético do núcleo de liga de ferro-níquel até cerca de 15.000 Gauss, e pode tolerar mais elevada corrente de polarização DC, as características de polarização de CC são melhores. Aplicação factor activo corrector, indutor, indutor do filtro, do transformador de alta frequência do conversor com reposição e semelhantes.

III. Indutância características eléctricas

Na concepção e selecção do indutor conversor de comutação, o valor da indutância L, a impedância Z, resistência ACR AC e o valor de Q, a corrente nominal do IDC e SITA, e a perda do núcleo de propriedades eléctricas e semelhantes são importantes a considerar. Além disso, o tamanho do indutor estrutura do pacote vai afectar a fuga de fluxo magnético, por sua vez, afecta a EMI. Discussão será sobre as respectivas características para ser considerado como uma selecção de um indutor.

1. indutância

O valor da indutância do indutor no desenho do circuito é a maioria dos parâmetros básicos importantes, mas este olhar must na freqüência de operação do valor da indutância é estável. Sob valor nominal indutância é geralmente nenhuma polarização CC é aplicada a 100 kHz ou 1 MHz é obtido quantidade. E, para garantir que a possibilidade de produção automatizado de grande, o valor de tolerância indutância (Tolerância) normalmente ± 20% (M) com ± 30% (N) na sua maioria. A Tabela 3 é medida usando a indutância do indutor 220M - características de frequência, como se mostra na fig, 5 MHz antes da indutância curva relativamente plana, o valor da indutância pode ser considerado como quase constante. ressonância alta frequência devido à capacitância parasita e indutância gerado pelo valor da indutância irá subir, esta é designada por frequência de auto-ressonância de frequência de ressonância, a frequência de operação é tipicamente muito maior do que o necessário.

FIG 3: 220M indutor - características de frequência de medição da fig.

2. Impedância

4, a impedância de indutância pode ser vista no desempenho de diferentes frequências. impedância indutiva de aproximadamente proporcional à frequência (Z = 2fL), e, portanto, quanto maior a frequência, a reactância será muito maior do que a resistência de CA, como se o desempenho da impedância puramente indutivo (a fase é 90). Além da alta frequência, uma vez que os efeitos de capacitância parasita, podemos ver a diminuição da impedância frequência de auto-ressonante sobre este ponto impedância apresentada capacitiva, e a fase é gradualmente convertido a -90 .

Figura 4: 220M da impedância - característica de frequência

3. A corrente de saturação

Saturação corrente SITA é geralmente marcada atenuação no valor de indutância, tal como 10%, a corrente de polarização no caso de 30% ou 40%. Em termos do intervalo de ar de ferrite, de saturação características actuais porque muito acentuadamente, 10% e 40% ou menos. Mas se for 10% ou 40% da corrente de polarização variar um núcleo muito ferro (tais como estampagem indutor), a curva de saturação é relativamente lenta, a atenuação de indutância, e, portanto, o valor da corrente de saturação.

4. Classificação da corrente

Quando IDC é o indutor de polarização DC, quando um aumento de temperatura de TRC. Ao mesmo tempo marcou a sua especificação, a 20, a resistência DC da RDC. De acordo com o coeficiente de temperatura de fios de cobre

Sobre 3930 ppm, quando a temperatura Tr, o valor da resistência RDC_Tr = RDC (1 + 0.00393Tr), o consumo de energia é PCU = I2DCxRDC. Esta perda de dissipação de energia de cobre na superfície do indutor, calcular a resistência térmica do TH indutor:

A perda do núcleo

perda Core, chamado de perda de ferro, causada principalmente pela perda perda e histerese de corrente parasita. perda por correntes de Foucault é principalmente para ver se o tamanho do material do núcleo prontamente "condutora"; se for alta condutividade, isto é, uma baixa resistência, a perda por corrente de Foucault é alta, tais como alta resistividade de ferrite, perda por correntes de Foucault é relativamente baixo. perda por correntes de Foucault é também dependente da frequência, quanto maior a frequência, maior é a perda por corrente de Foucault, o material do núcleo, de modo que o núcleo vai determinar a frequência de funcionamento adequado. Em geral, a frequência de operação do núcleo de ferro pode ser de 1 MHz, e de ferrite, para ser a frequência de funcionamento de 10 MHz. Se a freqüência de operação do que esta freqüência, a perda de corrente parasita aumenta rapidamente, a temperatura central irá aumentar. No entanto, como o material do núcleo com cada dia que passa, as freqüências do núcleo maior de funcionamento devem ser ao virar da esquina.

Outra perda de perda de histerese de ferro é proporcional à área delimitada pela curva de histerese que, isto é, a amplitude de oscilação relacionada com a componente corrente alterna (balanço); AC oscilação maior, a perda por histerese é também maior. No circuito equivalente do indutor, a resistência do indutor conectado em paralelo com um comumente usado para representar a perda de ferro. Quando a frequência é igual SRF, indutância e capacitância anti-anti-deslocamento reatância equivalente é igual a zero, em seguida, a impedância da perda do núcleo indutor que é equivalente a esta resistência em série do enrolamento de resistência, e a perda de núcleo é muito maior do que a resistência da resistência de enrolamento, o impedância SRF aproximadamente igual ao tempo da resistência à perda de ferro. Exemplo indutor com uma pressão baixa, a resistência à perda de ferro de cerca de 20 K [Omega, em termos de tensão de 5V RMS através da perda de ferro indutor estimado é de aproximadamente 1,25 mW, o que também mostra a resistência à perda de ferro grande quanto possível.