Debe tener claro el alcance de la inductancia en el circuito de potencia. Dado que la inductancia en su mayoría no es estable durante todo el período de trabajo de los componentes, es particularmente importante comprender el alcance del valor efectivo. Para los inductores utilizados en aplicaciones de conmutación de potencia, el objetivo general de la corriente de distorsión armónica admisible y la respuesta transitoria determinarán los requisitos de inductancia. Generalmente, la corriente de distorsión armónica se mantiene al 30% o más moderadamente de la corriente de salida de carga. Si el inductor se usa en aplicaciones de filtrado, su impedancia característica debe ser lo suficientemente alta para atenuar la frecuencia de ruido objetivo general. Los ingenieros técnicos pueden confiar en las herramientas de diseño en línea y los cálculos de fórmulas para calcular el valor de inductancia adecuado. La inductancia generalmente cambia debido a la corriente de CC liberada, la temperatura o la señal de pulso de comunicación del variador de frecuencia de CA. Para garantizar que la inductancia se mantenga dentro del rango objetivo general, todos estos son factores que deben tenerse en cuenta.
inductancia
El valor nominal de corriente de saturación se refiere a la cantidad de corriente continua que el inductor puede aplicar antes de que el valor de inductancia razonable del inductor se reduzca a un cierto porcentaje del valor de error permitido. La corriente de estado de saturación del inductor liberada por el fabricante es muy fácil de causar malentendidos. Diferentes fabricantes fijarán el porcentaje de reducción en un 20% o un 30%. En las presentaciones de productos, los gráficos de tendencias generalmente se usan para mostrar la transición del valor de la inductancia en relación con la corriente continua. La figura es más contagiosa que los datos publicados por el fabricante, porque muestra la transformación de la inductancia en el rango de una gran corriente de carga, en lugar de limitarse a las ráfagas enumeradas en la introducción del producto.
El distribuidor del inductor de potencia de salida muestra la corriente de calentamiento nominal, pero al igual que la corriente de saturación, es probable que este parámetro principal también cause malentendidos. Este parámetro principal significa la corriente continua requerida para aumentar la temperatura del inductor en una cantidad especificada por el distribuidor (generalmente 40°C). El requisito previo para obtener esta corriente nominal en la introducción del producto es seleccionar una configuración de detección especial que permita un valor calorífico relativamente alto derivado del sensor de acuerdo con el terminal del cableado. Por lo tanto, la corriente nominal solo puede usarse como un número natural para predecir y analizar el aumento de temperatura del inductor. Es probable que el modo de enfriamiento pasivo o activo, el ancho total del cableado de PCB, el caudal total de gas y la proximidad a otros componentes causen que la temperatura específica del inductor sea muy diferente de la temperatura implícita en la corriente térmica nominal. mismo. Además, para la aplicación de una amplitud de distorsión armónica alta, la pérdida de comunicación causada por el núcleo y el devanado del transformador también hará que aumente la temperatura. De hecho, si la temperatura del inductor aumenta anormalmente bajo una corriente de carga especial, lo más probable es que el personal de diseño tenga que verificar si el terminal y la fibra de carbón activado generan suficiente calor, o si el circuito de alimentación no está en funcionamiento. El inductor causa demasiada pérdida de comunicación.
La corriente de calefacción nominal más alta coincide con una mayor eficiencia y una temperatura de funcionamiento más baja. Este tipo de supuesto se establece bajo condiciones generales, pero no siempre es adecuado. Aunque los inductores grandes generalmente tienen una menor pérdida de potencia de CA y una mayor eficiencia, su rechazo de calor suele ser peor. Para dos inductores con las mismas especificaciones e inductancia, el inductor más plano tendrá características de enfriamiento natural más fuertes, lo que le permitirá mantener una temperatura de operación más baja de 5˚C a 10˚C, incluso si genera un poco de calor. Excepto por más. Comparado con el núcleo de ferrita, el inductor moldeado tiene excelentes características de enfriamiento y puede mostrar una convección de calor más razonable en la superficie del inductor con su excelente transferencia de calor. Aunque la corriente de calentamiento nominal puede ser información de datos válida, carece del contenido de información de pérdida de comunicación que puede ser particularmente importante para el diseño de características térmicas moderadas.
Debido a que no habrá un inductor ideal, el modelo físico del circuito cerrado del inductor se conecta en serie con la medición de resistencia después de comunicar la resistencia de CA, la inductancia y la capacitancia en paralelo. Bajo resonancia en serie propia (SRF), la inductancia y la capacitancia parásita producen un circuito de fuente de alimentación resonante en serie. En este momento, la resistencia de CA de comunicación en serie (R) se convierte en el componente principal. SRF es también el punto de impedancia característica (Z) más grande del inductor. Después de que se exceda la frecuencia SFR, el capacitor es el componente central, por lo que el componente ya no funcionará como un inductor. Para aplicaciones de filtrado, siempre que la resistencia manipule suficientemente la impedancia característica, se puede usar un inductor más allá del SRF para atenuar moderadamente la frecuencia objetivo general. Como todos saben, en la aplicación del convertidor CC/CC de la tecnología de almacenamiento de energía, para evitar mejor la aparición de resonancias y picos de corriente devastadores, la potencia de salida del inductor no puede ser superior a la frecuencia del inductor que aumenta gradualmente debido a SRF.
Los circuitos electrónicos de hoy en día tienen regulaciones cada vez más estrictas sobre la capacidad de prueba de compatibilidad electromagnética (EMC) y la señal de interferencia (EMI). Los cables, el cableado de la placa PCB y otros sensores de microondas o componentes del amplificador de potencia digital transmitirán ruido o fuentes de radiación al entorno circundante. Los inductores no están exceptuados. Si el blindaje no es lo suficientemente bueno, la bobina electromagnética de inductancia producirá un acoplamiento magnético, causando ruido de transmisión en el cableado de la PCB y los componentes circundantes. La bobina electromagnética puede incluso usarse como una antena inalámbrica débil para irradiar EMI a circuitos de alimentación remotos y equipos periféricos. El núcleo de ferrita es particularmente ruidoso porque el flujo magnético del borde a la densidad magnética no continúa. En comparación, los inductores compuestos muestran un blindaje electromagnético más fuerte, no solo porque la densidad magnética del sistema distribuido conduce a reducir en gran medida el flujo magnético del borde, sino también porque las partículas de material metálico con alta permeabilidad magnética encapsulan completamente la bobina electromagnética. Tiene un razonable efecto de supresión en el campo electromagnético.
Hay muchas soluciones innovadoras independientes para la aplicación de diferentes tipos de cintas magnéticas en el mercado de ventas. En comparación con el uso de inductores discretos de varias empresas, este tipo de método de empaque puede mostrar ventajas en el espacio interior y ahorro de costos y mejorar las características. Por ejemplo, para ahorrar espacio en el interior de la PCB, los productos de la serie IHLD de Vishay encapsulan dos inductores en un solo producto. Este tipo de diseño es particularmente adecuado para amplificadores de audio Clase D. VishayIHCL también encapsula dos inductores acoplados de alta relación de aspecto en un solo producto para usar en convertidores SEPICDC/DC y aplicaciones de modo común. La Figura 3 muestra esta solución.
resumen
El inductor de potencia de salida es un componente de tecnología de almacenamiento de energía indispensable, que puede hacer que el filtro y el circuito funcionen normalmente. El personal de diseño debe seleccionar un inductor que pueda mostrar mejores características con menos especificaciones a un precio asequible. Esto debe considerar cuidadosamente las siguientes características básicas del inductor: inductancia, DCR, contraste, corriente térmica nominal, impedancia característica, SRF, alta eficiencia, características térmicas, especificaciones y transmisión de ruido.
