Güç indüktörü seçimi bir hiledir

Gerçek güç kaynağı tasarımında güç indüktörünün seçimi özellikle kritiktir. DC-DC dönüştürücülerde indüktörler, ic'lerden sonra ikinci temel bileşenlerdir. Uygun indüktör seçilerek daha yüksek dönüşüm verimliliği elde edilebilir. İndüktör seçiminde kullanılan ana parametreler endüktans değeri, anma akımı, DC direnci vb.'dir. Güç endüktörünün anma akımını seçerken, indüktörün özelliklerine göre iki tip anma akımı olduğu görülecektir. indüktörün akımı, bu iki nominal akımın tanımı nedir ve indüktörü seçerken uygun akım parametrelerini nasıl seçmeliyiz?
İki nominal akımın açıklaması
1. Isıtma Akımı
Bir DC-DC devresinde, akım geçtiğinde belli bir miktar güç (Bakır kaybı+manyetik kayıp Coreloss) tüketilecek ve bu da indüktörün sıcaklığının yükselmesine neden olacaktır. Genellikle indüktörün çalışma sıcaklığı, indüktörümüzün izin verilen çalışma sıcaklığı gibi belirli bir aralığa sahiptir: -40 derece - + 125 derece, ortam sıcaklığı: -40 derece - + 85 derece . İndüktörün belirli bir sıcaklık aralığında normal şekilde çalışabilmesi için, indüktör üreticisi "indüktör sıcaklığının yükselmesine dayalı bir nominal Akım", yani Isıtma Akımı sağlayacaktır. Bu parametrenin sınırlı değeri akımın indüktör üzerindeki termal etkisine göre tanımlanır. Çoğu şirketin endüktör kılavuzlarında akım Idc(DC akımı) ile temsil edilir.
Isıtma Akımı, doğal konveksiyonla soğutma koşullarında indüktör üzerindeki sıcaklığın 40 dereceye çıkması durumunda indüktörden geçen akımın değeri olarak tanımlanır.
Farklı üreticilerin Isıtma Akımının tanımı biraz farklı olabilir. Cihazı seçerken lütfen veri tablosunun altındaki nota ayrıntılı olarak bakın.
Not: Isıtma Akımı değerlendirmesi genellikle DC akımıdır, çünkü AC akım değerlendirmesi çok daha karmaşıksa DC akımı indüktörde demir kaybına neden olmaz.
2. Doyma Akımı
İndüktördeki DC akım arttığında endüktans geçirgenlik değeri giderek azalacak, dolayısıyla endüktans değeri de yavaş yavaş azalacaktır. İndüktör üreticisinin anma akımı, indüktör değerinin düşme derecesine dayanmaktadır. "İndüktör değerinin değişim oranına dayalı anma akımı", yani Doyma Akımı, çoğu indüktör üreticisi, indüktör değeri anma akımı olarak %20 düştüğünde indüktörden geçen DC akımını kullanır. Aşağıdaki şemada Wurth'ten gelen bir indüktörün endüktans değeri ile akımı gösterilmektedir. Endüktans özelliği, endüktans değeri %10 düştüğünde, yani 16,6A olduğunda doyma akımını akım değeri olarak ayarlar. Endüktans %20 düştüğünde doyma akımı akım değerine ayarlanırsa yaklaşık 18,2A olur.
Tasarımda nominal akım nasıl seçilir
Isıtma Akımı, değerlendirilen indüktörün termal etkisidir. Bu parametrenin ötesinde kullanılırsa indüktör aşırı ısınacaktır.
Doyma Akımı, indeks olarak endüktans değerinin azalmasıyla anma akımıdır. Anahtarlamalı güç kaynağında bu aralığın dışında kullanılırsa dalgalı akımın artması nedeniyle IC kontrolü kararsız olabilir.
Bu nedenle, gerçek kullanımda, basit bir ifadeyle, genellikle tasarım sınırı olarak iki akım değerinden küçük olanı seçilir. Örneğin, aşağıdaki şekilde dört PLUSE indüktörünün Inomunlu olanı, Isıtma Akımı ve Doyma Akımından nispeten küçük olanı nominal akım olarak alınmıştır. (PA1513.321 cihazına dikkat edin, Irated neden 45A değil? Darbe Doygunluk Akımının endüktansta %20'lik bir düşüş olarak tanımlandığını, 41A'nın ise endüktansta yalnızca %10'luk bir düşüş olduğunu unutmayın.)
Sistemi daha güvenilir hale getirmek için, gerçek tasarımda genellikle %20'den fazla değer kaybı için kullanılır.