Analisi del ruolo dell'induttore nell'alimentazione elettrica a commutazione

2022-09-19
L'induttore

è un componente comunemente usato negli alimentatori a commutazione, perché la sua fase di corrente e tensione è diversa, quindi teoricamente la perdita è zero. Gli induttori sono spesso utilizzati come componenti di accumulo di energia e sono spesso utilizzati insieme ai condensatori sui circuiti del filtro di ingresso e di uscita per livellare la corrente.

 

L'induttore

è un componente comunemente usato negli alimentatori a commutazione, perché la sua fase di corrente e tensione è diversa, quindi teoricamente la perdita è zero. Gli induttori sono spesso utilizzati come componenti di accumulo di energia e sono spesso utilizzati insieme ai condensatori sui circuiti del filtro di ingresso e di uscita per livellare la corrente. Un induttore, detto anche choke, è caratterizzato dalla "grande inerzia" della corrente che lo attraversa. In altre parole, a causa della continuità del flusso, la corrente attraverso l'induttore deve essere continua, altrimenti verranno generati grandi picchi di tensione.

 

L'induttanza è un elemento magnetico, quindi presenta il problema della saturazione magnetica. Alcune applicazioni consentono la saturazione dell'induttanza, alcune consentono la saturazione dell'induttanza a partire da un determinato valore di corrente e alcune applicazioni non consentono la saturazione dell'induttanza, il che richiede una distinzione in linee specifiche. Nella maggior parte dei casi, l'induttanza opera nella "zona lineare", dove il valore dell'induttanza è costante e non varia con la tensione e la corrente del terminale.

 

Tuttavia, esiste un problema non trascurabile nella commutazione dell'alimentatore, ovvero l'avvolgimento dell'induttore porterà a due parametri distribuiti (o parametri parassiti), uno è l'inevitabile resistenza dell'avvolgimento e l'altro è la capacità parassita distribuita correlata al processo di avvolgimento e al materiale. La capacità parassita ha poco effetto alle basse frequenze, ma diventa evidente all'aumentare della frequenza. Quando la frequenza supera un certo valore, l'induttore può diventare capacitivo. Se i condensatori parassiti sono "concentrati" in un unico condensatore, le caratteristiche di capacità ad una certa frequenza possono essere viste dal circuito equivalente dell'induttore.

 

Quando si analizza la condizione di funzionamento dell'induttore nella linea o si disegna il diagramma della forma d'onda di tensione e corrente, si possono considerare le seguenti caratteristiche:

 

1. Quando la corrente I scorre attraverso l'induttore L, l'energia immagazzinata dall'induttore L è: E=0,5×L×I2 (1)

 

2. In un ciclo di commutazione, la relazione tra la variazione della corrente dell'induttore (valore da picco a picco della corrente di ripple) e la tensione su entrambe le estremità dell'induttore è: V=(L×di)/ dt(2); si può vedere che l'entità della corrente di ripple è correlata al valore dell'induttore.

 

3. Proprio come i condensatori hanno correnti di carica e scarica, anche gli induttori hanno processi di tensione di carica e scarica. La tensione ai capi del condensatore è proporzionale all'integrale della corrente (un · secondo), e la corrente ai capi dell'induttore è proporzionale all'integrale della tensione (volt · secondo). Finché cambia la tensione dell'induttore, cambierà anche il tasso di variazione della corrente di/dt. La tensione diretta aumenta la corrente in modo lineare e la tensione inversa diminuisce la corrente in modo lineare.

 

La dimensione della corrente di ripple influenzerà anche la dimensione dell'induttore e della capacità di uscita. la corrente di ripple è generalmente impostata sulla corrente di uscita massima del 10%~30%, quindi per l'alimentatore di tipo buck, la corrente di picco attraverso l'induttore è maggiore del 5%~15% rispetto alla corrente di uscita dell'alimentatore.

 

Il calcolo del valore di induttanza corretto è molto importante per selezionare l'induttanza e la capacità di uscita appropriate per ottenere l'ondulazione minima della tensione di uscita.

 

L'induttore

è un componente comunemente usato negli alimentatori a commutazione, perché la sua fase di corrente e tensione è diversa, quindi teoricamente la perdita è zero. Gli induttori sono spesso utilizzati come componenti di accumulo di energia e sono spesso utilizzati insieme ai condensatori sui circuiti del filtro di ingresso e di uscita per livellare la corrente. Un induttore, noto anche come choke, è caratterizzato da una "grande inerzia" nella corrente che lo attraversa. In altre parole, a causa della continuità del flusso, la corrente attraverso l'induttore deve essere continua, altrimenti si verificheranno grandi picchi di tensione.

 

L'induttanza è un elemento magnetico, quindi presenta il problema della saturazione magnetica. Alcune applicazioni consentono la saturazione dell'induttanza, altre consentono la saturazione dell'induttanza a partire da un determinato valore di corrente e alcune applicazioni non consentono la saturazione dell'induttanza, il che richiede una distinzione in linee specifiche. Nella maggior parte dei casi, l'induttanza opera nella "zona lineare", dove il valore dell'induttanza è costante e non varia con la tensione e la corrente del terminale.

 

Tuttavia, esiste un problema non trascurabile nella commutazione dell'alimentatore, ovvero l'avvolgimento dell'induttore porterà a due parametri distribuiti (o parametri parassiti), uno è l'inevitabile resistenza dell'avvolgimento e l'altro è distribuito capacità parassita correlata al processo di avvolgimento e al materiale. La capacità parassita ha poco effetto alle basse frequenze, ma diventa evidente all'aumentare della frequenza. Quando la frequenza supera un certo valore, l'induttore può diventare capacitivo. Se i condensatori parassiti sono "concentrati" in un unico condensatore, le caratteristiche di capacità ad una certa frequenza possono essere viste dal circuito equivalente dell'induttore.

 

   Cdrs0 628 - 127 5 Digita e e taglia
1. Forma e dimensione di cinque anelli (unità: mm)
     
T Il numero di cinque squilli Un massimo Dmax Cmax E H I J
CDRS0628 6,0±0,2 2,8±0,2 3,0   2.0   2.2   2.0   3,0  
CDRS0728 7,0±0,2 2,8±0,2 4.0   2.0   2.2   2.0   4.0  
CDRS0730 7,0±0,2 3,0±0,2 4.0   2.0   2.2   2.0   4.0  
CDRS0732 7,0±0,2 3,2±0,2 4.0   2.0   2.2   2.0   4.0  
CDRS0745 7,0±0,2 4,5±0,3 4.0   2.0   2.2   2.0   4.0  
CDRS1045 10,0±0,3 4,5±0,3 6,0   3,0   3.2   2,5   5,6  
CDRS1255 12,5±0,3 5,5±0,35 8,6   3,0   3.2   2,5   8,6  
CDRS1265 12,5±0,3 6,5±0,35 8,6   3,0   3.2   2,5   8,6  
CDRS1275 12,5±0,3 7,5±0,35 8,6   3,0   3.2   2,5   8,6  
2. I cinque anelli sono numerati

CDRS 0628 – 221   K

1     2       3    4

(1). Tipo: modello di induttore di potenza patch CDRS (CDRS)
(2). Dimensioni: dimensione esterna, diametro esterno 6,0 mm, altezza 2,8 mm (a seconda della dimensione)  (0628)
(3). Induttanza: "221" mostra 220uH(Esempio: "221" per 220uH)  ( 221 )
(4). Tolleranza induttanza:"M:±20%, "K":±10%, "J":±5%  ( K )