+86-571-85858685

วิธีการเลือกค่าตัวเหนี่ยวนำที่ถูกต้อง?

Aug 21, 2023

ตัวควบคุมสวิตช์จะแปลงแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเป็นแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตที่สูงขึ้นหรือต่ำลง ซึ่งตัวเหนี่ยวนำจะถูกใช้เพื่อกักเก็บพลังงานไฟฟ้าชั่วคราว ขนาดของตัวเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับความถี่ในการสลับของตัวควบคุมสวิตช์และกระแสที่คาดหวังที่ไหลผ่านวงจร ดังนั้นฉันจะเลือกค่าตัวเหนี่ยวนำที่ถูกต้องได้อย่างไร ค่าตัวเหนี่ยวนำสามารถกำหนดได้โดยใช้สูตรทั่วไปที่รวมเอาระลอกปัจจุบันของตัวเหนี่ยวนำไว้ด้วย

ในเอกสารข้อมูลส่วนใหญ่สำหรับตัวควบคุมการสลับ เช่นเดียวกับในบันทึกการใช้งานส่วนใหญ่และข้อความอธิบายอื่น ๆ แนะนำให้กระเพื่อมกระแสของตัวเหนี่ยวนำอยู่ที่ 30 เปอร์เซ็นต์ของการดำเนินการโหลดที่ระบุ ซึ่งหมายความว่ายอดกระแสของตัวเหนี่ยวนำและหุบเขากระแสของตัวเหนี่ยวนำจะสูงกว่า 15 เปอร์เซ็นต์และต่ำกว่า 15 เปอร์เซ็นต์ตามลำดับ กว่ากระแสเฉลี่ยที่กระแสโหลดที่ระบุ เหตุใดการเลือกระลอกปัจจุบันของตัวเหนี่ยวนำ 30 เปอร์เซ็นต์หรืออัตราส่วนระลอกปัจจุบัน (CR) จึงถือเป็นการประนีประนอมที่ดี

สำหรับตัวแปลงบั๊ก เช่นที่แสดงในรูปที่ 1 จะใช้สมการที่ 1:

1

รูปที่ 1. ระลอกกระแสเหนี่ยวนำที่สอดคล้องกันเมื่อใช้ตัวแปลงบั๊ก

2

สูตรนี้จะคำนวณค่าความเหนี่ยวนำที่ต้องการสำหรับตัวแปลงบั๊กโดยอิงตามอัตราส่วนริปเปิลปัจจุบัน CR, L โดยทั่วไปอัตราส่วนนี้ระบุเป็น 0.3 หรือ 30 เปอร์เซ็นต์การกระเพื่อมจากยอดถึงยอด ในสูตรนี้ D แทนรอบการทำงาน และ T แทนรอบเวลา ขึ้นอยู่กับความถี่ในการสลับตามลำดับ

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณใช้ระลอกปัจจุบันของตัวเหนี่ยวนำอื่น

ในรูปที่ 2 เส้นสีแดงแสดงถึงระลอกกระแสของตัวเหนี่ยวนำของวงจร (อัตราส่วนระลอกปัจจุบัน (CR) 30 เปอร์เซ็นต์โดยมีกระแสเอาต์พุต 3 A นี่เป็นตัวเลือกการประนีประนอมทั่วไปในการออกแบบวงจรควบคุมการสลับ รูปคลื่นสีน้ำเงินสอดคล้องกับตัวเหนี่ยวนำ ระลอกปัจจุบัน 133 เปอร์เซ็นต์ และรูปคลื่นสีเขียวสอดคล้องกับระลอกปัจจุบันของตัวเหนี่ยวนำ 7 เปอร์เซ็นต์

3

รูปที่ 2 ระลอกกระแสของตัวเหนี่ยวนำ (สีแดง) ระลอกกระแสของตัวเหนี่ยวนำขนาดเล็ก (สีน้ำเงิน) และระลอกกระแสของตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ (สีเขียว) สำหรับอัตราส่วนกระแสกระเพื่อมที่ 30 เปอร์เซ็นต์ที่โหลดที่ระบุ

รูปที่ 3 แสดงวงจรเดียวกันที่ทำงานโดยมีโหลดระบุบางส่วนเป็นกระแสไฟขาออก (เช่น 1A) ที่ระลอกกระแสของตัวเหนี่ยวนำสูง ดังที่แสดงโดยรูปคลื่นสีน้ำเงินในรูปที่ 3 ตัวเหนี่ยวนำจะคายประจุจนหมดในแต่ละรอบ โหมดนี้เรียกว่าโหมดการนำไฟฟ้าไม่ต่อเนื่อง (DCM) ในโหมดนี้ ความเสถียรของลูปควบคุมจะเปลี่ยนไปและอาจทำให้แรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตสูงขึ้น

4

รูปที่ 3 ระลอกปัจจุบันของตัวเหนี่ยวนำ (สีแดง) ระลอกปัจจุบันของตัวเหนี่ยวนำขนาดเล็ก (สีน้ำเงิน) และระลอกปัจจุบันของตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ (สีเขียว) โดยมีอัตราส่วนกระแสกระเพื่อมที่ 30 เปอร์เซ็นต์ที่โหลดบางส่วน

ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้อัตราส่วนกระแสกระเพื่อมบางอย่างเพื่อหลีกเลี่ยง DCM ได้รับการประนีประนอมที่ดีที่อัตราส่วนกระแสกระเพื่อมที่ 30 เปอร์เซ็นต์ หากอัตราส่วนกระแสกระเพื่อมต่ำ ระบบจะทำงานในโหมดการนำกระแสต่อเนื่องเป็นส่วนใหญ่ แม้จะใช้งานเพียงบางส่วนก็ตาม ดังนั้นด้วยการปรับวงจรให้เหมาะสมจึงสามารถทำงานได้ในโหมดนี้

จะเกิดอะไรขึ้นหากฉันเลือกอัตราส่วนกระแสกระเพื่อมที่สูงเกินไป

อัตราส่วนกระแสกระเพื่อมที่สูงกว่า 30 เปอร์เซ็นต์ส่งผลให้ขนาดตัวเหนี่ยวนำเล็กลงและต้นทุนลดลง อย่างไรก็ตาม กระแสพีคจะสูงกว่าอย่างมาก ทำให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) จำนวนมาก ซึ่งสูงกว่าที่วงจรทั่วไปสามารถรับได้มาก นอกจากนี้ หากต้องการใช้โหมดการนำต่อเนื่อง (CCM) กระแสโหลดจะต้องสูงขึ้นอีก นี่ยังไม่ใช่ปัญหา แต่ลักษณะการทำงานเปลี่ยนไปในโหมดนี้และจะต้องนำมาพิจารณาเมื่อออกแบบวงจร

นอกจากนี้ แรงดันไฟขาออกที่สูงขึ้นยังเป็นผลมาจากระลอกกระแสของตัวเหนี่ยวนำที่ต่ำกว่า เมื่อเทียบกับกระแสกระเพื่อมของตัวเหนี่ยวนำที่ต่ำกว่า

จะเกิดอะไรขึ้นหากฉันเลือกอัตราส่วนกระแสกระเพื่อมที่ต่ำเกินไป

อัตราส่วนกระแสกระเพื่อมต่ำกว่า 30 เปอร์เซ็นต์ส่งผลให้ตัวเหนี่ยวนำมีขนาดใหญ่ขึ้นและมีต้นทุนสูงขึ้น เนื่องจากอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานมีขนาดใหญ่ การตอบสนองโหลดชั่วคราวจึงค่อนข้างต่ำ ตัวอย่างเช่น เมื่อตัดการเชื่อมต่อกระแสโหลดสูงอย่างรวดเร็ว พลังงานที่เก็บไว้ในตัวเหนี่ยวนำจะต้องถูกถ่ายโอนไปที่ใดที่หนึ่ง สิ่งนี้ทำให้แรงดันไฟฟ้าทั่วตัวเก็บประจุเอาท์พุต (COUT) เพิ่มขึ้น ยิ่งพลังงานไฟฟ้าในตัวเหนี่ยวนำมากเท่าใด แรงดันเอาต์พุตก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น แรงดันไฟฟ้าเกินอาจทำให้วงจรจ่ายไฟเสียหาย

หลังจากการชั่งน้ำหนักข้อดีและข้อเสียของอัตราส่วนระลอกปัจจุบันของตัวเหนี่ยวนำที่แตกต่างกัน เราพบว่าสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ อัตราส่วนระลอกปัจจุบันประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์หรือมากกว่านั้นเหมาะสมกว่า อย่างไรก็ตาม ในบางกรณีก็เป็นไปได้ที่จะเบี่ยงเบนไปจากสิ่งนี้ ตราบใดที่ผลลัพธ์เป็นที่ยอมรับได้

factory

Zhejiang NeoDen Technology Co., LTD. ก่อตั้งขึ้นในปี 2010 เป็นผู้ผลิตมืออาชีพที่เชี่ยวชาญในเครื่องหยิบและวาง SMT, เตาอบ reflow, เครื่องพิมพ์ลายฉลุ, สายการผลิต SMT และผลิตภัณฑ์ SMT อื่น ๆ

ก่อตั้งขึ้นในปี 2010 โดยมีพนักงานมากกว่า 100 คน และมีพื้นที่มากกว่า 8,000 ตร.ม. โรงงานของสิทธิในทรัพย์สินอิสระเพื่อให้มั่นใจว่าการจัดการมาตรฐานและบรรลุผลทางเศรษฐกิจสูงสุดรวมทั้งประหยัดต้นทุน

เป็นเจ้าของศูนย์เครื่องจักรกล ผู้ประกอบที่มีทักษะ ผู้ทดสอบ และวิศวกรควบคุมคุณภาพ เพื่อให้มั่นใจถึงความสามารถที่แข็งแกร่งสำหรับการผลิต คุณภาพ และการส่งมอบเครื่องจักร NeoDen

พันธมิตรระดับโลกกว่า 40 รายครอบคลุมในเอเชีย ยุโรป อเมริกา โอเชียเนีย และแอฟริกา เพื่อให้บริการผู้ใช้กว่า 10,000 รายทั่วโลกได้อย่างประสบความสำเร็จ เพื่อให้มั่นใจว่าบริการในท้องถิ่นจะดีขึ้นและเร็วขึ้นและตอบสนองได้ทันท่วงที

ส่งคำถาม