ინდუქციურობა მუდმივი დენის/მუდმივი დენის წყაროს მნიშვნელოვანი ნაწილია. ინდუქტორის არჩევისას გასათვალისწინებელია მრავალი ფაქტორი, როგორიცაა ინდუქციურობის მნიშვნელობა, მუდმივი დენის სიმძლავრე, ზომა და გაჯერების დენი. ინდუქტორების გაჯერების მახასიათებლები ხშირად არასწორად არის გაგებული და პრობლემებს იწვევს. ამ ნაშრომში განხილული იქნება, თუ როგორ აღწევს ინდუქციურობა გაჯერებას, როგორ მოქმედებს გაჯერება წრედზე და როგორ ხდება ინდუქციურობის გაჯერების განსაზღვრის მეთოდი.
ინდუქციური გაჯერების მიზეზები
პირველ რიგში, ინტუიციურად გაიგეთ, რა არის ინდუქციური გაჯერება, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 1-ში:
სურათი 1
ჩვენ ვიცით, რომ როდესაც დენი გადის ნახაზ 1-ში მოცემულ ხვეულში, ხვეული წარმოქმნის მაგნიტურ ველს;
მაგნიტური ველის მოქმედებით მაგნიტური ბირთვი დამაგნიტდება და შიდა მაგნიტური დომენები ნელა ბრუნავს.
როდესაც მაგნიტური ბირთვი სრულად მაგნიტიზებულია, მაგნიტური დომენის მიმართულება იგივეა, რაც მაგნიტური ველის, მაშინაც კი, თუ გარე მაგნიტური ველი გაზრდილია, მაგნიტურ ბირთვს არ აქვს ბრუნვადი მაგნიტური დომენი და ინდუქციურობა გადადის გაჯერებულ მდგომარეობაში.
სხვა თვალსაზრისით, ნახაზ 2-ზე ნაჩვენებ მაგნიტიზაციის მრუდში, მაგნიტური ნაკადის სიმკვრივეს B-სა და მაგნიტური ველის სიძლიერეს H-ს შორის დამოკიდებულება ემთხვევა ნახაზ 2-ზე მარჯვნივ მოცემულ ფორმულას:
როდესაც მაგნიტური ნაკადის სიმკვრივე Bm-ს აღწევს, მაგნიტური ნაკადის სიმკვრივე მნიშვნელოვნად აღარ იზრდება მაგნიტური ველის ინტენსივობის ზრდასთან ერთად და ინდუქციურობა გაჯერებას აღწევს.
ინდუქციურობასა და გამტარიანობას µ შორის დამოკიდებულებიდან შეგვიძლია დავინახოთ:
როდესაც ინდუქცია გაჯერებულია, µm მნიშვნელოვნად შემცირდება და საბოლოოდ ინდუქციურობა მნიშვნელოვნად შემცირდება და დენის ჩახშობის უნარი დაიკარგება.
სურათი 2
რჩევები ინდუქციური გაჯერების დასადგენად
არსებობს რაიმე რჩევა პრაქტიკულ გამოყენებაში ინდუქციური გაჯერების შესაფასებლად?
ის შეიძლება დაიყოს ორ მთავარ კატეგორიად: თეორიული გამოთვლები და ექსპერიმენტული ტესტირება.
☆თეორიული გაანგარიშება შეიძლება დაიწყოს მაქსიმალური მაგნიტური ნაკადის სიმკვრივიდან და მაქსიმალური ინდუქციური დენიდან.
☆ექსპერიმენტული ტესტი ძირითადად ფოკუსირებულია ინდუქციური დენის ტალღის ფორმასა და სხვა წინასწარი შეფასების მეთოდებზე.
ეს მეთოდები ქვემოთ არის აღწერილი.
მაგნიტური ნაკადის სიმკვრივის გამოთვლა
ეს მეთოდი შესაფერისია მაგნიტური ბირთვის გამოყენებით ინდუქციურობის დასაპროექტებლად. ბირთვის პარამეტრებში შედის მაგნიტური წრედის სიგრძე le, ეფექტური ფართობი Ae და ა.შ. მაგნიტური ბირთვის ტიპი ასევე განსაზღვრავს შესაბამისი მაგნიტური მასალის ხარისხს და მაგნიტური მასალა ითვალისწინებს მაგნიტური ბირთვის დანაკარგებსა და გაჯერების მაგნიტური ნაკადის სიმკვრივეს.
ამ მასალების გამოყენებით, ჩვენ შეგვიძლია გამოვთვალოთ მაქსიმალური მაგნიტური ნაკადის სიმკვრივე ფაქტობრივი საპროექტო სიტუაციის მიხედვით, შემდეგნაირად:
პრაქტიკაში, გაანგარიშება შეიძლება გამარტივდეს ur-ის ნაცვლად ui-ს გამოყენებით; და ბოლოს, მაგნიტური მასალის გაჯერების ნაკადის სიმკვრივესთან შედარებით, შეგვიძლია ვიმსჯელოთ, აქვს თუ არა დაპროექტებულ ინდუქციას გაჯერების რისკი.
მაქსიმალური ინდუქციური დენის გამოთვლა
ეს მეთოდი შესაფერისია წრედის პირდაპირ დიზაინისთვის მზა ინდუქტორების გამოყენებით.
სხვადასხვა წრედის ტოპოლოგიას აქვს ინდუქციური დენის გამოთვლის სხვადასხვა ფორმულები.
მაგალითად ავიღოთ Buck ჩიპი MP2145, მისი გამოთვლა შესაძლებელია შემდეგი ფორმულის მიხედვით და გამოთვლილი შედეგის შედარება შესაძლებელია ინდუქციის სპეციფიკაციის მნიშვნელობასთან, რათა დადგინდეს, გაჯერებული იქნება თუ არა ინდუქცია.
ინდუქციური დენის ტალღის ფორმის მიხედვით ვიმსჯელებთ
ეს მეთოდი ასევე ყველაზე გავრცელებული და პრაქტიკული მეთოდია საინჟინრო პრაქტიკაში.
MP2145-ის მაგალითის გამოყენებით, სიმულაციისთვის გამოიყენება MPSmart სიმულაციური ინსტრუმენტი. სიმულაციური ტალღის ფორმიდან ჩანს, რომ როდესაც ინდუქტორი არ არის გაჯერებული, ინდუქტორის დენი არის სამკუთხა ტალღა გარკვეული დახრილობის მქონე. როდესაც ინდუქტორი გაჯერებულია, ინდუქტორის დენის ტალღის ფორმას ექნება აშკარა დამახინჯება, რაც გამოწვეულია გაჯერების შემდეგ ინდუქციურობის შემცირებით.
საინჟინრო პრაქტიკაში, ამის საფუძველზე შეგვიძლია დავაკვირდეთ, არის თუ არა ინდუქციური დენის ტალღის ფორმის დამახინჯება, რათა შევაფასოთ, გაჯერებულია თუ არა ინდუქციურობა.
ქვემოთ მოცემულია MP2145 დემო დაფაზე გაზომილი ტალღის ფორმა. ჩანს, რომ გაჯერების შემდეგ აშკარა დისტორსია, რაც შეესაბამება სიმულაციის შედეგებს.
გაზომეთ, არის თუ არა ინდუქცია არანორმალურად გაცხელებული და მოუსმინეთ არანორმალურ სასტვენს.
საინჟინრო პრაქტიკაში ბევრი სიტუაციაა, როდესაც შეიძლება არ ვიცოდეთ ბირთვის ზუსტი ტიპი, ძნელია იცოდეთ ინდუქციურობის გაჯერების დენის ზომა და ზოგჯერ ინდუქციური დენის ტესტირება არ არის მოსახერხებელი; ამ დროს, ჩვენ ასევე შეგვიძლია წინასწარ დავადგინოთ, მოხდა თუ არა გაჯერება ინდუქციურობას ტემპერატურის პათოლოგიური მატების გაზომვით ან იმის მოსმენით, არის თუ არა ისმის ანომალიური კივილი.
აქ წარმოდგენილია რამდენიმე რჩევა ინდუქციურობის გაჯერების დასადგენად. იმედი მაქვს, რომ სასარგებლო იყო.
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 7 ივლისი
