සාරාංශය
බලශක්ති ගබඩා කිරීම සහ බල පෙරහන් වැනි පරිවර්තක මාරු කිරීමේදී ප්රේරක ඉතා වැදගත් සංරචක වේ. විවිධ යෙදුම් සඳහා (අඩු සංඛ්‍යාතයේ සිට ඉහළ සංඛ්‍යාත දක්වා) හෝ ප්රේරකයේ ලක්ෂණ වලට බලපාන විවිධ මූලික ද්රව්ය යනාදී බොහෝ ප්රේරක වර්ග තිබේ. පරිවර්තක මාරු කිරීමේදී භාවිතා කරන ප්රේරක අධි-සංඛ්‍යාත චුම්බක සංරචක වේ. කෙසේ වෙතත්, ද්රව්ය, මෙහෙයුම් තත්ව (වෝල්ටීයතා සහ ධාරාව වැනි) සහ පරිසර උෂ්ණත්වය වැනි විවිධ සාධක හේතුවෙන් ඉදිරිපත් කරන ලද ලක්ෂණ සහ න්‍යායන් බෙහෙවින් වෙනස් ය. එබැවින්, පරිපථ නිර්මාණයේදී, ප්රේරක අගයෙහි මූලික පරාමිතියට අමතරව, ප්රේරකයේ සම්බාධනය සහ AC ප්රතිරෝධය සහ සංඛ්යාතය අතර සම්බන්ධය, හර අලාභය සහ සංතෘප්ත ධාරා ලක්ෂණ යනාදිය තවමත් සලකා බැලිය යුතුය. මෙම ලිපියෙන් වැදගත් ප්රේරක මූලික ද්රව්ය කිහිපයක් සහ ඒවායේ ලක්ෂණ හඳුන්වා දෙනු ඇති අතර වාණිජමය වශයෙන් පවතින සම්මත ප්රේරක තෝරා ගැනීමට බල ඉංජිනේරුවන්ට මග පෙන්වනු ඇත.
පෙරවදන
ප්රේරකය යනු විද්යුත් චුම්භක ප්‍රේරණ සංරචකයකි, එය පරිවරණය කරන ලද වයර් සමඟ බොබින් හෝ හරයක් මත නිශ්චිත දඟර (දඟර) එතීම මගින් සෑදී ඇත. මෙම දඟරය ප්රේරක දඟරයක් හෝ ප්රේරකයක් ලෙස හැඳින්වේ. විද්යුත් චුම්භක ප්‍රේරණයේ මූලධර්මයට අනුව, දඟරය සහ චුම්බක ක්ෂේත්‍රය එකිනෙකට සාපේක්ෂව චලනය වන විට හෝ දඟරය ප්රත්යාවර්ත ධාරාවක් හරහා ප්රත්යාවර්ත චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් ජනනය කරන විට, මුල් චුම්බක ක්ෂේත්රයේ වෙනස් වීමට ප්රතිරෝධය දැක්වීම සඳහා ප්‍රේරිත වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය වේ. සහ වත්මන් වෙනස සීමා කිරීමේ මෙම ලක්ෂණය ප්රේරණය ලෙස හැඳින්වේ.
ප්රේරක අගයෙහි සූත්රය සූත්රය (1) ලෙසින් වන අතර එය චුම්භක පාරගම්යතාවට සමානුපාතික වන අතර එතීෙම් වර්ග N බවට හැරෙන අතර සමාන චුම්බක පරිපථයේ හරස්කඩ ප්රදේශය Ae වන අතර එය සමාන චුම්බක පරිපථ දිග le ට ප්‍රතිලෝමව සමානුපාතික වේ. . ප්රේරක වර්ග බොහොමයක් ඇත, එක් එක් විවිධ යෙදුම් සඳහා සුදුසු ය; ප්රේරණය හැඩය, ප්‍රමාණය, වංගු කිරීමේ ක්රමය, හැරීම් ගණන සහ අතරමැදි චුම්බක ද්රව්ය වර්ගයට සම්බන්ධ වේ.
(1)
යකඩ හරයේ හැඩය අනුව, ප්‍රේරණයට toroidal, E core සහ drum ඇතුළත් වේ; යකඩ හර ද්රව්ය සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, ප්රධාන වශයෙන් සෙරමික් හරය සහ මෘදු චුම්බක වර්ග දෙකක් ඇත. ඒවා ෆෙරයිට් සහ ලෝහමය කුඩු. ව්යුහය හෝ ඇසුරුම් ක්රමය මත පදනම්ව, කම්බි තුවාලයක්, බහු-ස්ථර සහ අච්චු ඇති අතර, වයර් තුවාලය ආරක්ෂිත නොවන සහ චුම්බක මැලියම් වලින් අඩක් ආරක්ෂිත (අර්ධ ආවරණ) සහ ආරක්ෂිත (පලිහ) ආදිය ඇත.
ප්රේරකය සෘජු ධාරාවෙහි කෙටි පරිපථයක් ලෙස ක්රියා කරයි, සහ ප්රත්යාවර්ත ධාරාව සඳහා ඉහළ සම්බාධනය ඉදිරිපත් කරයි. පරිපථවල මූලික භාවිතයන් අතර හුස්ම හිරවීම, පෙරීම, සුසර කිරීම සහ බලශක්ති ගබඩා කිරීම ඇතුළත් වේ. ස්විචින් පරිවර්තකයේ යෙදීමේදී, ප්රේරකය වඩාත්ම වැදගත් බලශක්ති ගබඩා සංරචකය වන අතර, ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා රැල්ල අඩු කිරීම සඳහා ප්රතිදාන ධාරිත්රකය සමඟ අඩු-පාස් පෙරහනක් සාදයි, එබැවින් එය පෙරීමේ කාර්යයේ වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.
මෙම ලිපිය මඟින් ප්රේරකවල විවිධ මූලික ද්රව්ය සහ ඒවායේ ලක්ෂණ මෙන්ම ප්රේරකවල සමහර විද්යුත් ලක්ෂණ, පරිපථ සැලසුම් කිරීමේදී ප්රේරක තෝරා ගැනීම සඳහා වැදගත් ඇගයීම් සඳහනක් ලෙස හඳුන්වා දෙනු ඇත. යෙදුම් උදාහරණයේදී, ප්රේරක අගය ගණනය කරන්නේ කෙසේද සහ වාණිජමය වශයෙන් පවතින සම්මත ප්රේරකයක් තෝරා ගන්නේ කෙසේද යන්න ප්‍රායෝගික උදාහරණ හරහා හඳුන්වා දෙනු ලැබේ.
මූලික ද්රව්ය වර්ගය
පරිවර්තක මාරු කිරීමේදී භාවිතා කරන ප්රේරක අධි-සංඛ්‍යාත චුම්බක සංරචක වේ. මධ්‍යයේ ඇති මූලික ද්රව්යය, සම්බාධනය සහ සංඛ්යාතය, ප්රේරක අගය සහ සංඛ්යාතය, හෝ මූලික සංතෘප්ත ලක්ෂණ වැනි ප්රේරකයේ ලක්ෂණ වලට බොහෝ දුරට බලපායි. බල ප්රේරක තෝරා ගැනීම සඳහා වැදගත් සඳහනක් ලෙස පොදු යකඩ හර ද්රව්ය කිහිපයක සංසන්දනය සහ ඒවායේ සංතෘප්ත ලක්ෂණ පහත දැක්වේ.
1. සෙරමික් හරය
සෙරමික් හරය පොදු ප්රේරක ද්රව්ය වලින් එකකි. එය ප්රධාන වශයෙන් දඟර එතීෙම් විට භාවිතා කරන ආධාරක ව්යුහය සැපයීම සඳහා භාවිතා වේ. එය "වායු කේන්ද්ර ප්රේරක" ලෙසද හැඳින්වේ. භාවිතා කරන යකඩ හරය ඉතා අඩු උෂ්ණත්ව සංගුණකයක් සහිත චුම්බක නොවන ද්රව්යයක් වන නිසා, ක්රියාකාරී උෂ්ණත්ව පරාසය තුළ ප්රේරක අගය ඉතා ස්ථායී වේ. කෙසේ වෙතත්, මාධ්‍යය ලෙස චුම්බක නොවන ද්රව්ය නිසා, ප්රේරණය ඉතා අඩු බැවින් බල පරිවර්තක යෙදීම සඳහා එතරම් සුදුසු නොවේ.
2. ෆෙරයිට්
සාමාන්‍ය අධි සංඛ්‍යාත ප්රේරකවල භාවිතා වන ෆෙරයිට් හරය නිකල් සින්ක් (NiZn) හෝ මැංගනීස් සින්ක් (MnZn) අඩංගු ෆෙරයිට් සංයෝගයක් වන අතර එය අඩු බලහත්කාරකම් සහිත මෘදු චුම්බක ෆෙරෝ චුම්භක ද්‍රව්‍යයකි. රූප සටහන 1 හි දැක්වෙන්නේ සාමාන්‍ය චුම්බක හරයක හිස්ටෙරෙසිස් වක්‍රය (BH ලූප්) ය. චුම්භක ද්‍රව්‍යයක බලහත්කාර බලය HC බලහත්කාර බලය ලෙසද හැඳින්වේ, එනම් චුම්බක ද්රව්යය චුම්භක සන්තෘප්තියට චුම්භක කර ඇති විට එහි චුම්බකකරණය (චුම්බකකරණය) ශුන්‍යයට අඩු වන අතර එම අවස්ථාවේ අවශ්ය චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය. අඩු බලහත්කාරය යනු demagnetization සඳහා අඩු ප්රතිරෝධයක් වන අතර අඩු හිස්ටෙරෙසිස් අලාභය ද අදහස් වේ.
මැංගනීස්-සින්ක් සහ නිකල්-සින්ක් ෆෙරයිට් සාපේක්ෂව ඉහළ සාපේක්ෂ පාරගම්යතාව (μr), පිළිවෙලින් 1500-15000 සහ 100-1000 පමණ වේ. ඒවායේ ඉහළ චුම්බක පාරගම්යතාව යම් පරිමාවකින් යකඩ හරය ඉහළ යයි. ප්රේරණය. කෙසේ වෙතත්, අවාසිය නම් එහි දරාගත හැකි සන්තෘප්ත ධාරාව අඩු වන අතර, යකඩ හරය සංතෘප්ත වූ පසු, චුම්බක පාරගම්යතාව තියුනු ලෙස පහත වැටෙනු ඇත. යකඩ හරය සංතෘප්ත වූ විට ෆෙරයිට් සහ කුඩු යකඩ හරවල චුම්බක පාරගම්යතාවේ අඩුවීමේ ප්‍රවණතාව සඳහා රූප සටහන 4 බලන්න. සංසන්දනය. බල ප්රේරකවල භාවිතා කරන විට, ප්රධාන චුම්බක පරිපථයේ වායු පරතරයක් ඉතිරි වනු ඇත, එමඟින් පාරගම්යතාව අඩු කිරීමට, සන්තෘප්තිය වළක්වා ගැනීමට සහ වැඩි ශක්තියක් ගබඩා කළ හැකිය; වායු පරතරය ඇතුළත් වූ විට, සමාන සාපේක්ෂ පාරගම්යතාව 20- 200 අතර විය හැක. ද්රව්යයේ ඉහළ ප්රතිරෝධකතාව නිසා සුළි ධාරාව නිසා ඇතිවන පාඩුව අඩු කළ හැකි බැවින්, ඉහළ සංඛ්යාතවලදී පාඩුව අඩු වන අතර එය වඩාත් සුදුසු වේ. අධි-සංඛ්‍යාත ට්‍රාන්ස්ෆෝමර්, EMI පෙරහන් ප්රේරක සහ බල පරිවර්තකවල බලශක්ති ගබඩා ප්රේරක. මෙහෙයුම් සංඛ්යාතය අනුව, නිකල්-සින්ක් ෆෙරයිට් භාවිතය සඳහා සුදුසු වේ (>1 MHz), මැංගනීස්-සින්ක් ෆෙරයිට් අඩු සංඛ්‍යාත කලාප සඳහා (<2 MHz) සුදුසු වේ.
1
රූපය 1. චුම්බක හරයේ හිස්ටෙරෙසිස් වක්‍රය (BR: remanence; BSAT: සංතෘප්ත චුම්බක ප්රවාහ ඝනත්වය)
3. කුඩු යකඩ හරය
කුඩු යකඩ හරය ද මෘදු චුම්බක ෆෙරෝ චුම්භක ද්රව්ය වේ. ඒවා සෑදී ඇත්තේ විවිධ ද්රව්යවල යකඩ කුඩු මිශ්ර ලෝහවලින් හෝ යකඩ කුඩු පමණි. සූත්‍රයේ විවිධ අංශු ප්‍රමාණයන් සහිත චුම්බක නොවන ද්රව්ය අඩංගු වේ, එබැවින් සංතෘප්ත වක්‍රය සාපේක්ෂව මෘදු වේ. කුඩු යකඩ හරය බොහෝ දුරට toroidal වේ. රූප සටහන 2 පෙන්නුම් කරන්නේ කුඩු යකඩ හරය සහ එහි හරස්කඩ දර්ශනයයි.
සාමාන්‍ය කුඩු කරන ලද යකඩ හරයන් අතර යකඩ-නිකල්-මොලිබ්ඩිනම් මිශ්ර ලෝහය (MPP), sendust (Sendust), යකඩ-නිකල් මිශ්ර ලෝහය (ඉහළ ප්‍රවාහය) සහ යකඩ කුඩු හරය (යකඩ කුඩු) ඇතුළත් වේ. විවිධ සංරචක නිසා, එහි ලක්ෂණ සහ මිල ද වෙනස් වේ, එය ප්රේරක තෝරාගැනීමට බලපායි. පහත සඳහන් කර ඇති මූලික වර්ග හඳුන්වා දී ඒවායේ ලක්ෂණ සංසන්දනය කරනු ඇත:
A. යකඩ-නිකල්-මොලිබ්ඩිනම් මිශ්ර ලෝහය (MPP)
Fe-Ni-Mo මිශ්ර ලෝහය MPP ලෙස කෙටියෙන් හඳුන්වනු ලබන අතර එය molypermalloy කුඩු යන කෙටි යෙදුමයි. සාපේක්ෂ පාරගම්යතාව 14-500 පමණ වන අතර සන්තෘප්ත චුම්භක ප්රවාහ ඝනත්වය 7500 Gauss (Gauss) පමණ වන අතර එය ෆෙරයිට් (Gaus 4000-5000 පමණ) සන්තෘප්ත චුම්භක ප්රවාහ ඝනත්වයට වඩා වැඩිය. ගොඩක් එලියෙ. MPP කුඩාම යකඩ අලාභය ඇති අතර කුඩු යකඩ හරය අතර හොඳම උෂ්ණත්ව ස්ථායීතාවය ඇත. බාහිර DC ධාරාව සන්තෘප්ත ධාරාව ISAT වෙත ළඟා වන විට, ප්රේරක අගය හදිසි දුර්වල වීමකින් තොරව සෙමින් අඩු වේ. MPP වඩා හොඳ කාර්ය සාධනයක් ඇති නමුත් ඉහළ පිරිවැයක් ඇති අතර, සාමාන්යයෙන් බල පරිවර්තක සඳහා බල ප්රේරක සහ EMI පෙරහන ලෙස භාවිතා කරයි.
B. Sendust
යකඩ-සිලිකන්-ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ යකඩ හරය යනු යකඩ, සිලිකන් සහ ඇලුමිනියම් වලින් සමන්විත මිශ්ර යකඩ හරයක් වන අතර සාපේක්ෂ චුම්බක පාරගම්යතාව 26 සිට 125 දක්වා වේ. යකඩ අලාභය යකඩ කුඩු හරය සහ MPP සහ යකඩ-නිකල් මිශ්ර ලෝහ අතර වේ. . සන්තෘප්ත චුම්භක ප්රවාහ ඝනත්වය MPP ට වඩා වැඩිය, 10500 Gauss පමණ වේ. උෂ්ණත්ව ස්ථායීතාවය සහ සංතෘප්ත ධාරා ලක්ෂණ MPP සහ යකඩ-නිකල් මිශ්ර ලෝහයට වඩා තරමක් පහත් වන නමුත් යකඩ කුඩු හරය සහ ෆෙරයිට් හරයට වඩා හොඳ වන අතර සාපේක්ෂ පිරිවැය MPP සහ යකඩ-නිකල් මිශ්ර ලෝහයට වඩා ලාභදායී වේ. එය බොහෝ විට EMI පෙරහන, බල සාධක නිවැරදි කිරීමේ (PFC) පරිපථ සහ මාරු කිරීමේ බල පරිවර්තකවල බල ප්රේරක වල භාවිතා වේ.
C. යකඩ-නිකල් මිශ්ර ලෝහය (ඉහළ ප්‍රවාහය)
යකඩ-නිකල් මිශ්ර ලෝහ හරය යකඩ සහ නිකල් වලින් සාදා ඇත. සාපේක්ෂ චුම්බක පාරගම්යතාව 14-200 පමණ වේ. යකඩ අලාභය සහ උෂ්ණත්ව ස්ථායීතාවය MPP සහ යකඩ-සිලිකන්-ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ අතර වේ. යකඩ-නිකල් මිශ්ර ලෝහ මධ්‍යයේ ඉහළම සන්තෘප්ත චුම්භක ප්රවාහ ඝනත්වය, 15,000 Gauss පමණ වන අතර ඉහළ DC පක්ෂග්රාහී ධාරා වලට ඔරොත්තු දිය හැකි අතර එහි DC නැඹුරු ලක්ෂණ ද වඩා හොඳය. යෙදුම් විෂය පථය: සක්‍රීය බල සාධක නිවැරදි කිරීම, බලශක්ති ගබඩා ප්රේරණය, පෙරහන් ප්රේරණය, ෆ්ලයිබැක් පරිවර්තකයේ ඉහළ සංඛ්‍යාත ට්‍රාන්ස්ෆෝමරය යනාදිය.
D. යකඩ කුඩු
යකඩ කුඩු හරය සෑදී ඇත්තේ එකිනෙකින් පරිවරණය කර ඇති ඉතා කුඩා අංශු සහිත ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් යකඩ කුඩු අංශු වලිනි. නිෂ්පාදන ක්රියාවලිය එය බෙදා හරින ලද වායු පරතරයක් ඇති කරයි. මුදු හැඩයට අමතරව, පොදු යකඩ කුඩු හර හැඩතලවල E-type සහ stamping වර්ගද ඇත. යකඩ කුඩු හරයේ සාපේක්ෂ චුම්භක පාරගම්යතාව 10 සිට 75 දක්වා වන අතර ඉහළ සන්තෘප්ත චුම්බක ප්රවාහ ඝනත්වය 15000 Gauss පමණ වේ. කුඩු යකඩ හරයන් අතරින් යකඩ කුඩු හරය වැඩිම යකඩ අලාභයක් ඇති නමුත් අඩුම පිරිවැයක් ඇත.
රූප සටහන 3 පෙන්නුම් කරන්නේ TDK විසින් නිෂ්පාදනය කරන ලද PC47 මැංගනීස්-සින්ක් ෆෙරයිට් වල BH වක්‍ර සහ MICROMETALS විසින් නිෂ්පාදනය කරන ලද කුඩු කරන ලද යකඩ හරය -52 සහ -2; මැංගනීස්-සින්ක් ෆෙරයිට් වල සාපේක්ෂ චුම්භක පාරගම්යතාව කුඩු කරන ලද යකඩ හරවලට වඩා බෙහෙවින් වැඩි වන අතර සංතෘප්ත වේ චුම්බක ප්රවාහ ඝනත්වය ද බෙහෙවින් වෙනස් වේ, ෆෙරයිට් 5000 Gauss පමණ වන අතර යකඩ කුඩු හරය 10000 Gauss ට වඩා වැඩි වේ.
3
රූපය 3. විවිධ ද්රව්යවල මැංගනීස්-සින්ක් ෆෙරයිට් සහ යකඩ කුඩු හරවල BH වක්‍රය
සාරාංශයක් ලෙස, යකඩ හරයේ සංතෘප්ත ලක්ෂණ වෙනස් වේ; සන්තෘප්ත ධාරාව ඉක්මවා ගිය පසු, ෆෙරයිට් හරයේ චුම්බක පාරගම්යතාව තියුනු ලෙස පහත වැටෙන අතර යකඩ කුඩු හරය සෙමින් අඩු විය හැක. විවිධ චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තීන් යටතේ එකම චුම්බක පාරගම්‍යතාවයක් ඇති කුඩු යකඩ හරයක සහ වායු පරතරයක් සහිත ෆෙරයිට් වල චුම්භක පාරගම්‍යතා පහත වැටීමේ ලක්ෂණ රූප සටහන 4 හි දැක්වේ. මෙය ෆෙරයිට් හරයේ ප්රේරණය ද පැහැදිලි කරයි, මන්දයත් (1) සමීකරණයෙන් දැකිය හැකි පරිදි හරය සංතෘප්ත වූ විට පාරගම්යතාව තියුනු ලෙස පහත වැටෙන බැවිනි, එය ප්රේරණය තියුනු ලෙස පහත වැටීමට ද හේතු වේ; බෙදා හරින ලද වායු පරතරය සහිත කුඩු හරය, යකඩ හරය සංතෘප්ත වූ විට චුම්භක පාරගම්යතාව සෙමින් අඩු වේ, එබැවින් ප්රේරණය වඩාත් මෘදු ලෙස අඩු වේ, එනම් එය වඩා හොඳ DC පක්ෂග්රාහී ලක්ෂණ ඇත. බල පරිවර්තක යෙදීමේදී, මෙම ලක්ෂණය ඉතා වැදගත් වේ; ප්රේරකයේ මන්දගාමී සන්තෘප්ත ලක්ෂණය යහපත් නොවේ නම්, ප්රේරක ධාරාව සන්තෘප්ත ධාරාව දක්වා ඉහළ යයි, සහ ප්රේරකයේ හදිසි පහත වැටීම, ස්විචින් ස්ඵටිකයේ වත්මන් ආතතිය තියුනු ලෙස ඉහළ යාමට හේතු වේ, එය හානි කිරීමට පහසු වේ.
4
රූප සටහන 4. විවිධ චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය යටතේ වායු පරතරය සහිත කුඩු යකඩ හරය සහ ෆෙරයිට් යකඩ හරයේ චුම්භක පාරගම්යතාව පහත වැටීමේ ලක්ෂණ.
ප්රේරක විද්යුත් ලක්ෂණ සහ පැකේජ ව්යුහය
ස්විචින් පරිවර්තකයක් සැලසුම් කිරීමේදී සහ ප්රේරකයක් තෝරාගැනීමේදී, ප්රේරක අගය L, සම්බාධනය Z, AC ප්රතිරෝධය ACR සහ Q අගය (තත්ත්ව සාධකය), ශ්‍රේණිගත ධාරා IDC සහ ISAT, සහ core loss (core loss) සහ අනෙකුත් වැදගත් විද්යුත් ලක්ෂණ සියල්ල අනිවාර්ය වේ. සලකා බලනු ලැබේ. ඊට අමතරව, ප්රේරකයේ ඇසුරුම් ව්යුහය චුම්බක කාන්දුවේ විශාලත්වයට බලපානු ඇත, එය අනෙක් අතට EMI වලට බලපායි. ප්රේරක තෝරා ගැනීමේදී සලකා බැලිය යුතු කරුණු ලෙස පහත සඳහන් කර ඇති ලක්ෂණ වෙන වෙනම සාකච්ඡා කරනු ඇත.
1. ප්රේරක අගය (L)
ප්‍රේරකයක ප්රේරක අගය පරිපථ නිර්මාණයේ වැදගත්ම මූලික පරාමිතිය වේ, නමුත් ප්රේරක අගය ක්රියාකාරී සංඛ්‍යාතයේ ස්ථායී වේද යන්න පරීක්ෂා කළ යුතුය. ප්රේරකයේ නාමික අගය සාමාන්යයෙන් බාහිර DC නැඹුරුවකින් තොරව 100 kHz හෝ 1 MHz ලෙස මනිනු ලැබේ. ස්කන්ධ ස්වයංක්‍රීය නිෂ්පාදනයේ හැකියාව සහතික කිරීම සඳහා, ප්රේරකයේ ඉවසීම සාමාන්යයෙන් ± 20% (M) සහ ± 30% (N) වේ. රූපය 5 යනු Wayne Kerrගේ LCR මීටරයෙන් මනිනු ලබන Taiyo Yuden ප්රේරක NR4018T220M හි ප්රේරක-සංඛ්‍යාත ලක්ෂණ ප්‍රස්ථාරයයි. රූපයේ දැක්වෙන පරිදි, ප්රේරක අගය වක්‍රය 5 MHz ට පෙර සාපේක්ෂව පැතලි වන අතර ප්රේරක අගය නියතයක් ලෙස සැලකිය හැකිය. පරපෝෂිත ධාරණාව සහ ප්රේරණය මගින් ජනනය වන අනුනාදනය හේතුවෙන් ඉහළ සංඛ්‍යාත කලාපයේ, ප්රේරක අගය වැඩි වේ. මෙම අනුනාද සංඛ්යාතය ස්වයං-අනුනාද සංඛ්යාතය (SRF) ලෙස හැඳින්වේ, එය සාමාන්යයෙන් මෙහෙයුම් සංඛ්‍යාතයට වඩා බෙහෙවින් වැඩි විය යුතුය.
5
රූපය 5, Taiyo Yuden NR4018T220M ප්රේරක-සංඛ්‍යාත ලක්ෂණ මිනුම් රූප සටහන
2. සම්බාධනය (Z)
රූප සටහන 6 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, විවිධ සංඛ්‍යාතවල ප්රේරකයේ ක්‍රියාකාරිත්වයෙන් සම්බාධන සටහන ද දැකිය හැකිය. ප්රේරකයේ සම්බාධනය ආසන්න වශයෙන් සංඛ්‍යාතයට සමානුපාතික වේ (Z=2πfL), එබැවින් සංඛ්යාතය වැඩි වන විට ප්‍රතික්‍රියාව AC ප්‍රතිරෝධයට වඩා විශාල වනු ඇත, එබැවින් සම්බාධනය පිරිසිදු ප්‍රේරණයක් ලෙස ක්රියා කරයි (අදියර 90˚). අධි සංඛ්යාතවලදී, පරපෝෂිත ධාරණ බලපෑම හේතුවෙන්, සම්බාධනයේ ස්වයං අනුනාද සංඛ්‍යාත ලක්ෂ්යය දැකිය හැක. මෙම අවස්ථාවෙන් පසු, සම්බාධනය පහත වැටී ධාරිත්‍රක බවට පත් වන අතර අදියර ක්‍රමයෙන් -90 to දක්වා වෙනස් වේ.
6
3. Q අගය සහ AC ප්රතිරෝධය (ACR)
ප්රේරණය නිර්වචනයේ Q අගය යනු ප්රතිරෝධයේ ප්‍රතික්‍රියාවේ අනුපාතයයි, එනම්, සූත්‍රයේ (2) මෙන් මනඃකල්පිත කොටස සම්බාධනයේ සැබෑ කොටසට අනුපාතයයි.
(2)
මෙහිදී XL යනු ප්රේරකයේ ප්‍රතික්‍රියාකාරකය වන අතර RL යනු ප්රේරකයේ AC ප්‍රතිරෝධයයි.
අඩු සංඛ්‍යාත පරාසය තුළ, ප්රේරණය මගින් ඇතිවන ප්‍රතික්‍රියාකාරකමට වඩා AC ප්රතිරෝධය විශාල වන බැවින් එහි Q අගය ඉතා අඩුය; සංඛ්යාතය වැඩි වන විට, ප්‍රතික්‍රියාව (2πfL පමණ) විශාල හා විශාල වේ, සමේ බලපෑම (සමේ බලපෑම) සහ සමීප (සමීපතා) බලපෑම හේතුවෙන් ප්රතිරෝධය) බලපෑම විශාල හා විශාල වන අතර Q අගය තවමත් සංඛ්යාතය සමඟ වැඩි වේ. ; SRF වෙත ළඟා වන විට, ප්රේරක ප්‍රතික්‍රියාව ධාරිත්‍රක ප්‍රතික්‍රියාව මගින් ක්‍රමයෙන් හිලව් වන අතර Q අගය ක්‍රමයෙන් කුඩා වේ; SRF ශුන්‍ය වන විට, ප්රේරක ප්‍රතික්‍රියාකාරකය සහ ධාරිත්‍රක ප්‍රතික්‍රියාව සම්පූර්ණයෙන්ම සමාන බැවින් අතුරුදහන් වේ. NR4018T220M හි Q අගය සහ සංඛ්යාතය අතර සම්බන්ධය රූප සටහන 7 හි දැක්වෙන අතර සම්බන්ධතාවය ප්‍රතිලෝම සීනුවක හැඩය ඇත.
7
රූපය 7. Taiyo Yuden ප්රේරක NR4018T220M හි Q අගය සහ සංඛ්යාතය අතර සම්බන්ධය
ප්රේරකයේ යෙදුම් සංඛ්‍යාත කලාපයේ, Q අගය වැඩි වන තරමට වඩා හොඳය; එයින් අදහස් වන්නේ එහි ප්‍රතික්‍රියාව AC ප්‍රතිරෝධයට වඩා බෙහෙවින් වැඩි බවයි. සාමාන්යයෙන් කිවහොත්, හොඳම Q අගය 40 ට වඩා වැඩි ය, එයින් අදහස් වන්නේ ප්රේරකයේ ගුණාත්මක භාවය හොඳ බවයි. කෙසේ වෙතත්, සාමාන්යයෙන් DC නැඹුරුව වැඩි වන විට, ප්රේරක අගය අඩු වන අතර Q අගය ද අඩු වේ. පැතලි එනැමල්ඩ් වයර් හෝ බහු නූල් එනමල් වයර් භාවිතා කරන්නේ නම්, සමේ බලපෑම, එනම් AC ප්රතිරෝධය අඩු කළ හැකි අතර, ප්රේරකයේ Q අගය ද වැඩි කළ හැකිය.
DC ප්රතිරෝධය DCR සාමාන්යයෙන් තඹ වයරයේ DC ප්රතිරෝධය ලෙස සලකනු ලබන අතර, වයර් විෂ්කම්භය සහ දිග අනුව ප්රතිරෝධය ගණනය කළ හැක. කෙසේ වෙතත්, අඩු ධාරා SMD ප්රේරක බොහෝමයක් වංගු පර්යන්තයේ SMD හි තඹ පත්‍රය සෑදීම සඳහා අතිධ්වනික වෑල්ඩින් භාවිතා කරයි. කෙසේ වෙතත්, තඹ වයර් දිග දිගු නොවන නිසා සහ ප්රතිරෝධක අගය වැඩි නොවන නිසා, වෙල්ඩින් ප්රතිරෝධය බොහෝ විට සමස්ත DC ප්රතිරෝධයේ සැලකිය යුතු ප්රතිශතයකි. TDK හි වයර්-තුවාල SMD ප්රේරක CLF6045NIT-1R5N උදාහරණයක් ලෙස ගත් විට, මනින ලද DC ප්රතිරෝධය 14.6mΩ වන අතර වයර් විෂ්කම්භය සහ දිග මත පදනම්ව ගණනය කරන ලද DC ප්රතිරෝධය 12.1mΩ වේ. ප්රතිඵල පෙන්නුම් කරන්නේ මෙම වෙල්ඩින් ප්රතිරෝධය සමස්ත DC ප්රතිරෝධයෙන් 17% ක් පමණ වන බවයි.
ප්රත්යාවර්ත ප්රතිරෝධය ACR හට සම ආචරණය සහ සමීපතා ආචරණය ඇත, එය ACR සංඛ්යාතය සමඟ වැඩි වීමට හේතු වේ; සාමාන්‍ය ප්රේරණය යෙදීමේදී, AC සංරචකය DC සංරචකයට වඩා බෙහෙවින් අඩු බැවින්, ACR මගින් ඇති කරන බලපෑම පැහැදිලි නැත; නමුත් සැහැල්ලු බරකදී, DC සංරචකය අඩු වී ඇති නිසා, ACR මගින් සිදුවන පාඩුව නොසලකා හැරිය නොහැක. සමේ ආචරණය යනු AC තත්ත්‍වයන් යටතේ, සන්නායකය තුළ වත්මන් ව්‍යාප්තිය අසමාන වන අතර වයරයේ මතුපිට සාන්ද්‍රණය වී ඇති අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සමාන වයර් හරස්කඩ ප්රදේශය අඩු වන අතර එමඟින් වයරයේ සමාන ප්රතිරෝධය වැඩි වේ. සංඛ්යාතය. මීට අමතරව, වයර් එතීමකදී, යාබද වයර් ධාරාව හේතුවෙන් චුම්බක ක්ෂේත්‍ර එකතු කිරීම සහ අඩු කිරීම සිදු කරයි, එවිට ධාරාව වයරයට යාබද මතුපිටට (හෝ දුරස්ථ මතුපිටට, ධාරාවේ දිශාව අනුව සාන්ද්‍රණය වේ. ), එය සමාන වයර් බාධා කිරීම් ද ඇති කරයි. ප්රදේශය අඩු වන අතර සමාන ප්රතිරෝධය වැඩි වන සංසිද්ධිය ඊනියා සමීප බලපෑම; බහු ස්ථර වංගු කිරීමක ප්රේරක යෙදීමේදී, සමීප බලපෑම වඩාත් පැහැදිලිය.
8
වයර්-තුවාල SMD ප්රේරක NR4018T220M හි ප්රත්යාවර්ත ප්රතිරෝධය සහ සංඛ්යාතය අතර සම්බන්ධය 8 රූපයේ දැක්වේ. 1kHz සංඛ්යාතයකදී, ප්රතිරෝධය 360mΩ පමණ වේ; 100kHz දී, ප්රතිරෝධය 775mΩ දක්වා ඉහළ යයි; 10MHz දී, ප්රතිරෝධක අගය 160Ω ට ආසන්න වේ. තඹ අලාභය ඇස්තමේන්තු කරන විට, ගණනය කිරීම සම සහ සමීප බලපෑම් නිසා ඇතිවන ACR සලකා බැලිය යුතු අතර, එය සූත්රය (3) ලෙස වෙනස් කළ යුතුය.
4. සන්තෘප්ත ධාරාව (ISAT)
සන්තෘප්ත ධාරාව ISAT යනු සාමාන්යයෙන් ප්රේරක අගය 10%, 30%, හෝ 40% වැනි දුර්වල වූ විට සලකුණු කරන ලද පක්ෂග්රාහී ධාරාවයි. වායු පරතරය ෆෙරයිට් සඳහා, එහි සංතෘප්ත ධාරා ලක්ෂණය ඉතා වේගවත් බැවින්, 10% සහ 40% අතර විශාල වෙනසක් නොමැත. රූප සටහන 4 බලන්න. කෙසේ වෙතත්, එය යකඩ කුඩු හරයක් නම් (මුද්දර ඇති ප්රේරකයක් වැනි), සංතෘප්ත වක්‍රය සාපේක්ෂ වශයෙන් මෘදු වේ, රූප සටහන 9 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, ප්රේරක දුර්වලතාවයෙන් 10% හෝ 40% ක පක්ෂග්රාහී ධාරාව බොහෝ වේ. වෙනස් වේ, එබැවින් සංතෘප්ත ධාරා අගය පහත පරිදි යකඩ හර වර්ග දෙක සඳහා වෙන වෙනම සාකච්ඡා කරනු ඇත.
වායු පරතරය ෆෙරයිට් සඳහා, පරිපථ යෙදුම් සඳහා උපරිම ප්රේරක ධාරාවේ ඉහළ සීමාව ලෙස ISAT භාවිතා කිරීම සාධාරණ වේ. කෙසේ වෙතත්, එය යකඩ කුඩු හරයක් නම්, මන්දගාමී සංතෘප්ත ලක්ෂණය නිසා, යෙදුම් පරිපථයේ උපරිම ධාරාව ISAT ඉක්මවා ගියත් ගැටළුවක් ඇති නොවේ. එබැවින්, පරිවර්තක යෙදුම් මාරු කිරීම සඳහා මෙම යකඩ මූලික ලක්ෂණය වඩාත් සුදුසු වේ. අධික බරක් යටතේ, ප්රේරකයේ ප්රේරක අගය අඩු වුවද, රූප සටහන 9 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, වත්මන් රිපල් සාධකය වැඩි වුවද, වත්මන් ධාරිත්‍රක ධාරා ඉවසීම වැඩි බැවින් එය ගැටළුවක් නොවනු ඇත. සැහැල්ලු බරක් යටතේ, ප්රේරකයේ ප්රේරක අගය විශාල වන අතර එමඟින් ප්රේරකයේ රැලි ධාරාව අඩු කිරීමට උපකාරී වන අතර එමඟින් යකඩ අලාභය අඩු වේ. රූප සටහන 9 මගින් TDK හි තුවාල ෆෙරයිට් SLF7055T1R5N හි සංතෘප්ත ධාරා වක්‍රය සහ ප්රේරකයේ එකම නාමික අගය යටතේ මුද්‍රා තැබූ යකඩ කුඩු හර ප්රේරක SPM6530T1R5M සංසන්දනය කරයි.
9
රූපය 9. ප්රේරකයේ එකම නාමික අගය යටතේ තුවාල වූ ෆෙරයිට් සහ මුද්දර සහිත යකඩ කුඩු හරයේ සන්තෘප්ත ධාරා වක්‍රය
5. ශ්‍රේණිගත ධාරාව (IDC)
IDC අගය යනු ප්රේරක උෂ්ණත්වය Tr˚C දක්වා ඉහළ යන විට DC නැඹුරුවයි. පිරිවිතරයන් එහි DC ප්‍රතිරෝධ අගය RDC 20˚C හි ද දක්වයි. තඹ වයරයේ උෂ්ණත්ව සංගුණකය අනුව 3,930 ppm පමණ වන අතර, Tr හි උෂ්ණත්වය ඉහළ යන විට, එහි ප්රතිරෝධක අගය RDC_Tr = RDC (1+0.00393Tr) වන අතර, එහි බලශක්ති පරිභෝජනය PCU = I2DCxRDC වේ. මෙම තඹ අලාභය ප්රේරකයේ මතුපිට විසුරුවා හරින අතර ප්රේරකයේ තාප ප්රතිරෝධය ΘTH ගණනය කළ හැක:
(2)
වගුව 2 TDK VLS6045EX ශ්‍රේණියේ (6.0×6.0×4.5mm) දත්ත පත්‍රිකාවට යොමු වන අතර 40˚C උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමකදී තාප ප්රතිරෝධය ගණනය කරයි. පැහැදිලිවම, එකම ශ්‍රේණියේ සහ ප්රමාණයේ ප්රේරක සඳහා, එකම මතුපිට තාප විසර්ජන ප්රදේශය හේතුවෙන් ගණනය කරන ලද තාප ප්රතිරෝධය පාහේ සමාන වේ; වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, විවිධ ප්රේරකවල ශ්‍රේණිගත ධාරා IDC ඇස්තමේන්තු කළ හැක. ප්රේරකවල විවිධ ශ්රේණි (පැකේජ) විවිධ තාප ප්රතිරෝධයන් ඇත. TDK VLS6045EX ශ්‍රේණියේ (අර්ධ ආවරණ සහිත) සහ SPM6530 ශ්‍රේණියේ (වාත්තු කරන ලද) ප්රේරකවල තාප ප්රතිරෝධය වගුව 3 සංසන්දනය කරයි. තාප ප්රතිරෝධය විශාල වන තරමට, ප්රේරණය බර ධාරාව හරහා ගලා යන විට උත්පාදනය වන උෂ්ණත්වය ඉහළ යයි; එසේ නොමැති නම්, පහළ.
(2)
වගුව 2. VLS6045EX ශ්‍රේණියේ ප්රේරකවල තාප ප්රතිරෝධය 40˚C උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමකදී
ප්රේරකවල ප්‍රමාණය සමාන වුවද, මුද්‍රා තැබූ ප්රේරකවල තාප ප්රතිරෝධය අඩු බව, එනම් තාපය විසුරුවා හැරීම වඩා හොඳ බව වගුව 3 වෙතින් දැකිය හැකිය.
(3)
වගුව 3. විවිධ පැකේජ ප්රේරකවල තාප ප්රතිරෝධය සංසන්දනය කිරීම.
6. මූලික පාඩුව
මූලික පාඩුව, යකඩ අලාභය ලෙස හැඳින්වේ, ප්රධාන වශයෙන් සිදු වන්නේ සුළි ධාරා අලාභය සහ හිස්ටෙරෙසිස් අලාභය හේතුවෙනි. සුළි ධාරා අලාභයේ ප්‍රමාණය ප්රධාන වශයෙන් රඳා පවතින්නේ මූලික ද්රව්ය "හැසිරීමට" පහසුද යන්න මතය; සන්නායකතාවය වැඩි නම්, එනම් ප්රතිරෝධය අඩු නම්, සුළි ධාරා පාඩුව වැඩි නම්, ෆෙරයිට් ප්රතිරෝධය වැඩි නම්, සුළි ධාරා පාඩුව සාපේක්ෂව අඩු වේ. එඩී ධාරා අලාභය ද සංඛ්‍යාතයට සම්බන්ධ වේ. සංඛ්යාතය වැඩි වන තරමට සුළි ධාරා අලාභය වැඩි වේ. එබැවින්, මූලික ද්රව්යය හරයේ නිසි ක්රියාකාරී සංඛ්යාතය තීරණය කරනු ඇත. සාමාන්යයෙන් කිවහොත්, යකඩ කුඩු හරයේ ක්රියාකාරී සංඛ්යාතය 1MHz දක්වා ළඟා විය හැකි අතර, ෆෙරයිට් වල ක්රියාකාරී සංඛ්යාතය 10MHz දක්වා ළඟා විය හැකිය. ක්රියාකාරී සංඛ්යාතය මෙම සංඛ්යාතය ඉක්මවා ගියහොත්, සුළි ධාරා අලාභය ශීඝ්‍රයෙන් වැඩි වන අතර යකඩ හරයේ උෂ්ණත්වය ද වැඩි වේ. කෙසේ වෙතත්, යකඩ හර ද්රව්ය වේගයෙන් සංවර්ධනය වීමත් සමඟ ඉහළ ක්රියාකාරී සංඛ්‍යාත සහිත යකඩ හරය කෙළවරේ තිබිය යුතුය.
තවත් යකඩ අලාභයක් වන්නේ හිස්ටෙරෙසිස් අලාභයයි, එය හිස්ටෙරෙසිස් වක්‍රයෙන් වසා ඇති ප්‍රදේශයට සමානුපාතික වන අතර එය ධාරාවේ AC සංරචකයේ පැද්දීමේ විස්තාරය හා සම්බන්ධ වේ; AC පැද්දීම වැඩි වන තරමට හිස්ටරසිස් පාඩුව වැඩි වේ.
ප්‍රේරකයක සමාන පරිපථයක, ප්‍රේරකයට සමාන්තරව සම්බන්ධ වන ප්‍රතිරෝධකයක් බොහෝ විට යකඩ අලාභය ප්‍රකාශ කිරීමට භාවිතා කරයි. සංඛ්යාතය SRF ට සමාන වූ විට, ප්රේරක ප්‍රතික්‍රියාව සහ ධාරිත්‍රක ප්‍රතික්‍රියාව අවලංගු වන අතර සමාන ප්‍රතික්‍රියාව ශුන්‍ය වේ. මෙම අවස්ථාවේදී, ප්රේරකයේ සම්බාධනය එතීෙම් ප්රතිරෝධය සමඟ ශ්‍රේණිගතව ඇති යකඩ අලාභ ප්‍රතිරෝධයට සමාන වන අතර යකඩ අලාභ ප්රතිරෝධය වංගු ප්‍රතිරෝධයට වඩා විශාල වේ, එබැවින් SRF හි සම්බාධනය යකඩ පාඩු ප්‍රතිරෝධයට ආසන්න වශයෙන් සමාන වේ. අඩු වෝල්ටීයතා ප්රේරකයක් උදාහරණයක් ලෙස ගතහොත් එහි යකඩ නැතිවීමේ ප්රතිරෝධය 20kΩ පමණ වේ. ප්රේරකයේ දෙපස ඇති ඵලදායි අගය වෝල්ටීයතාව 5V ලෙස ඇස්තමේන්තු කර ඇත්නම්, එහි යකඩ අලාභය 1.25mW පමණ වන අතර, එයින් පෙන්නුම් කරන්නේ යකඩ පාඩු ප්රතිරෝධය විශාල වන තරමට වඩා හොඳ බවයි.
7. පලිහ ව්යුහය
ෆෙරයිට් ප්රේරකවල ඇසුරුම් ව්‍යුහයට ආරක්ෂිත නොවන, චුම්බක මැලියම් සහිත අර්ධ-ආවරණ සහ ආවරණ ඇතුළත් වන අතර ඒවායින් එකක් තුළ සැලකිය යුතු වායු පරතරයක් ඇත. නිසැකවම, වායු පරතරය චුම්බක කාන්දුවක් ඇති අතර, නරකම අවස්ථාවක, එය අවට කුඩා සංඥා පරිපථවලට බාධා කරනු ඇත, නැතහොත් අසල චුම්බක ද්රව්යයක් තිබේ නම්, එහි ප්රේරණය ද වෙනස් වේ. තවත් ඇසුරුම් ව්යුහයක් යනු මුද්දර සහිත යකඩ කුඩු ප්රේරකයකි. ප්රේරකය ඇතුළත හිඩැසක් නොමැති නිසා සහ එතීෙම් ව්යුහය ඝන බැවින්, චුම්බක ක්ෂේත්‍රය විසුරුවා හැරීමේ ගැටලුව සාපේක්ෂව කුඩා වේ. රූප සටහන 10 යනු මුද්දර සහිත ප්‍රේරකයට ඉහලින් සහ පැත්තේ 3mm හි කාන්දු වන චුම්බක ක්ෂේත්රයේ විශාලත්වය මැනීම සඳහා RTO 1004 oscilloscope හි FFT ශ්‍රිතය භාවිතා කිරීමයි. විවිධ පැකේජ ව්‍යුහ ප්රේරකවල කාන්දු වන චුම්බක ක්ෂේත්‍රය සංසන්දනය කිරීම වගුව 4 ලැයිස්තුගත කරයි. ආරක්ෂිත නොවන ප්රේරක වඩාත් බරපතල චුම්බක කාන්දුවක් ඇති බව දැකිය හැකිය; මුද්දර සහිත ප්රේරකවල කුඩාම චුම්බක කාන්දුවක් ඇති අතර එය හොඳම චුම්බක ආවරණ බලපෑම පෙන්වයි. . මෙම ව්‍යුහ දෙකේ ප්රේරකවල කාන්දු වන චුම්බක ක්ෂේත්රයේ විශාලත්වයේ වෙනස 14dB පමණ වන අතර එය ආසන්න වශයෙන් 5 ගුණයක් වේ.
10
රූපය 10. මුද්‍රා තැබූ ප්‍රේරකයට ඉහලින් සහ පැත්තේ 3mm හි මනින ලද කාන්දු වන චුම්බක ක්ෂේත්රයේ විශාලත්වය
(4)
වගුව 4. විවිධ පැකේජ ව්යුහයේ ප්රේරකවල කාන්දු වන චුම්බක ක්ෂේත්රයේ සංසන්දනය
8. සම්බන්ධ කිරීම
සමහර යෙදුම්වල, සමහර විට PCB මත DC පරිවර්තක බහුවිධ කට්ටල ඇති අතර, ඒවා සාමාන්යයෙන් එකිනෙක යාබදව සකස් කර ඇති අතර, ඒවාට අනුරූප ප්රේරක ද එකිනෙක යාබදව සකසා ඇත. ඔබ චුම්බක මැලියම් සහිත ආරක්ෂිත නොවන හෝ අර්ධ-ආවරණ වර්ගයක් භාවිතා කරන්නේ නම්, EMI බාධා ඇති කිරීම සඳහා ප්රේරක එකිනෙක සම්බන්ධ කළ හැක. එබැවින්, ප්රේරකය තැබීමේදී, ප්රේරකයේ ධ්‍රැවීයතාව ප්‍රථමයෙන් සලකුණු කිරීම රෙකමදාරු කරනු ලබන අතර, ප්රේරකයේ අභ්‍යන්තරම ස්ථරයේ ආරම්භක සහ වංගු ලක්ෂ්යය බක් පරිවර්තකයක VSW වැනි පරිවර්තකයේ මාරු වෝල්ටීයතාවයට සම්බන්ධ කිරීම රෙකමදාරු කරනු ලැබේ. චලනය වන ලක්ෂ්යය වේ. පිටවන පර්යන්තය ස්ථිතික ලක්ෂ්යය වන ප්රතිදාන ධාරිත්රකයට සම්බන්ධ වේ; එබැවින් තඹ වයර් එතීම යම් තරමක විද්යුත් ක්ෂේත්‍ර ආවරණයක් සාදයි. මල්ටිප්ලෙක්සර්හි රැහැන් සැකැස්මේදී, ප්රේරකයේ ධ්‍රැවීයතාව සවි කිරීම අන්‍යෝන්‍ය ප්‍රේරණයේ විශාලත්වය නිවැරදි කිරීමට සහ සමහර අනපේක්ෂිත EMI ගැටළු මඟහරවා ගැනීමට උපකාරී වේ.
යෙදුම්:
පෙර පරිච්ඡේදයේ මූලික ද්රව්ය, පැකේජ ව්යුහය සහ ප්රේරකයේ වැදගත් විද්යුත් ලක්ෂණ පිළිබඳව සාකච්ඡා කරන ලදී. බක් පරිවර්තකයේ සුදුසු ප්රේරක අගය තෝරා ගන්නේ කෙසේද සහ වාණිජමය වශයෙන් පවතින ප්රේරකයක් තෝරා ගැනීමේදී සලකා බැලිය යුතු කරුණු මෙම පරිච්ඡේදයෙන් විස්තර කෙරේ.
(5) සමීකරණයේ පෙන්වා ඇති පරිදි, ප්රේරක අගය සහ පරිවර්තකයේ මාරුවීමේ සංඛ්යාතය ප්රේරක තරංග ධාරාවට (ΔiL) බලපානු ඇත. ප්රේරක තරංග ධාරාව ප්රතිදාන ධාරිත්රකය හරහා ගලා යන අතර ප්රතිදාන ධාරිත්‍රකයේ තරංග ධාරාවට බලපානු ඇත. එබැවින්, එය ප්රතිදාන ධාරිත්රකය තෝරාගැනීමට බලපාන අතර ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවයේ රැලි ප්රමාණයට තවදුරටත් බලපානු ඇත. තවද, ප්රේරක අගය සහ ප්රතිදාන ධාරණ අගය පද්ධතියේ ප්‍රතිපෝෂණ සැලසුමට සහ භාරයේ ගතික ප්‍රතිචාරයට ද බලපානු ඇත. විශාල ප්රේරක අගයක් තෝරාගැනීමේදී ධාරිත්රකය මත අඩු ධාරා ආතතියක් ඇති අතර, ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා රැල්ල අඩු කිරීමට ද ප්‍රයෝජනවත් වන අතර වැඩි ශක්තියක් ගබඩා කළ හැක. කෙසේ වෙතත්, විශාල ප්රේරක අගයක් විශාල පරිමාවක්, එනම් වැඩි පිරිවැයක් පෙන්නුම් කරයි. එබැවින්, පරිවර්තකය සැලසුම් කිරීමේදී, ප්රේරක අගය සැලසුම් කිරීම ඉතා වැදගත් වේ.
(5)
ආදාන වෝල්ටීයතාවය සහ ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවය අතර පරතරය වැඩි වන විට ප්රේරක තරංග ධාරාව වැඩි වන බව සූත්‍රයෙන් (5) දැකිය හැකිය, එය ප්රේරක සැලසුමේ නරකම තත්ත්වය වේ. වෙනත් ප්රේරක විශ්ලේෂණ සමඟ ඒකාබද්ධව, පියවර-පහළ පරිවර්තකයේ ප්රේරක සැලසුම් ලක්ෂ්යය සාමාන්යයෙන් උපරිම ආදාන වෝල්ටීයතාවයේ සහ සම්පූර්ණ භාරයේ කොන්දේසි යටතේ තෝරා ගත යුතුය.
ප්රේරක අගය සැලසුම් කිරීමේදී ප්රේරක තරංග ධාරාව සහ ප්රේරක ප්‍රමාණය අතර ගනුදෙනුවක් සිදු කිරීම අවශ්ය වන අතර (6) සූත්‍රයේ මෙන් මෙහි රැලි ධාරා සාධකය (රැළි ධාරා සාධකය; γ) අර්ථ දක්වා ඇත.
(6)
සූත්රය (6) සූත්රය (5) බවට ආදේශ කිරීම, ප්රේරක අගය සූත්රය (7) ලෙස ප්‍රකාශ කළ හැක.
(7)
සූත්රය (7) අනුව, ආදාන සහ ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාව අතර වෙනස විශාල වන විට, γ අගය විශාල ලෙස තෝරා ගත හැක; ඊට පටහැනිව, ආදාන සහ ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවය සමීප නම්, γ අගය නිර්මාණය කුඩා විය යුතුය. සම්ප්‍රදායික නිර්මාණ අත්දැකීම් අගය අනුව ප්රේරක තරංග ධාරාව සහ ප්‍රමාණය අතර තෝරා ගැනීම සඳහා, γ සාමාන්යයෙන් 0.2 සිට 0.5 දක්වා වේ. පහත දැක්වෙන්නේ ප්රේරණය ගණනය කිරීම සහ වාණිජමය වශයෙන් පවතින ප්රේරක තෝරා ගැනීම නිදර්ශනය කිරීම සඳහා උදාහරණයක් ලෙස RT7276 ය.
සැලසුම් උදාහරණය: RT7276 උසස් නියත on-time (Advanced Constant On-Time; ACOTTM) සමමුහුර්ත නිවැරදි කිරීමේ පියවර-පහළ පරිවර්තකය සමඟ නිර්මාණය කර ඇත, එහි මාරුවීමේ සංඛ්යාතය 700 kHz වේ, ආදාන වෝල්ටීයතාවය 4.5V සිට 18V දක්වා වන අතර ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාව 1.05V වේ. . සම්පූර්ණ පැටවුම් ධාරාව 3A වේ. ඉහත සඳහන් කළ පරිදි, ප්රේරක අගය 18V උපරිම ආදාන වෝල්ටීයතාවය සහ 3A සම්පූර්ණ භාරයේ කොන්දේසි යටතේ සැලසුම් කළ යුතුය, γ හි අගය 0.35 ලෙස ගනු ලබන අතර, ඉහත අගය ප්රේරණය (7) සමීකරණයට ආදේශ කරනු ලැබේ. අගය වේ
1.5 µH සාම්ප්‍රදායික නාමික ප්‍රේරණ අගයක් සහිත ප්රේරකයක් භාවිතා කරන්න. පහත පරිදි ප්රේරක තරංග ධාරාව ගණනය කිරීම සඳහා සූත්රය (5) ආදේශ කරන්න.
එබැවින්, ප්රේරකයේ උච්ච ධාරාව වේ
තවද ප්රේරක ධාරාවේ (IRMS) ඵලදායි අගය වේ
ප්රේරක තරංග සංරචකය කුඩා බැවින්, ප්රේරක ධාරාවේ ඵලදායි අගය ප්රධාන වශයෙන් එහි DC සංරචකය වන අතර, ප්රේරක ශ්‍රේණිගත ධාරාව IDC තෝරාගැනීම සඳහා මෙම ඵලදායි අගය පදනම ලෙස භාවිතා කරයි. 80% deating (deating) නිර්මාණය සමඟ, ප්රේරක අවශ්‍යතා වන්නේ:
L = 1.5 µH (100 kHz), IDC = 3.77 A, ISAT = 4.34 A
TDK හි විවිධ ශ්රේණිවල පවතින ප්රේරක, ප්‍රමාණයෙන් සමාන නමුත් පැකේජ ව්‍යුහයෙන් වෙනස් වගුව 5 ලැයිස්තුගත කරයි. මුද්දර සහිත ප්රේරකයේ (SPM6530T-1R5M) සන්තෘප්ත ධාරාව සහ ශ්‍රේණිගත ධාරාව විශාල වන අතර තාප ප්රතිරෝධය කුඩා වන අතර තාප විසර්ජනය හොඳ බව වගුවෙන් දැකිය හැකිය. මීට අමතරව, පෙර පරිච්ඡේදයේ සාකච්ඡාවට අනුව, මුද්දර සහිත ප්රේරකයේ මූලික ද්රව්යය යකඩ කුඩු හරය වන බැවින් එය අර්ධ ආවරණ (VLS6045EX-1R5N) සහ ආවරණ (SLF7055T-1R5N) ප්රේරකවල ෆෙරයිට් හරය සමඟ සංසන්දනය කරයි. චුම්බක මැලියම් සමඟ. , හොඳ DC පක්ෂග්රාහී ලක්ෂණ ඇත. RT7276 උසස් නියත නියමිත වේලාවට සමමුහුර්ත නිවැරදි කිරීමේ පියවර-පහළ පරිවර්තකයට යොදන විවිධ ප්රේරකවල කාර්යක්ෂමතාව සංසන්දනය රූප සටහන 11 පෙන්වයි. ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ මේ තුන අතර ඇති කාර්යක්ෂමතා වෙනස සැලකිය යුතු නොවන බවයි. ඔබ තාපය විසුරුවා හැරීම, DC පක්ෂග්රාහී ලක්ෂණ සහ චුම්බක ක්ෂේත්‍ර විසුරුවා හැරීමේ ගැටළු සලකා බලන්නේ නම්, SPM6530T-1R5M ප්රේරක භාවිතා කිරීම රෙකමදාරු කරනු ලැබේ.
(5)
වගුව 5. TDK හි විවිධ ශ්රේණිවල ප්රේරක සංසන්දනය කිරීම
11
රූපය 11. විවිධ ප්රේරක සමඟ පරිවර්තක කාර්යක්ෂමතාව සංසන්දනය කිරීම
ඔබ එකම පැකේජ ව්යුහය සහ ප්රේරක අගය තෝරා ගන්නේ නම්, නමුත් SPM4015T-1R5M (4.4×4.1×1.5mm) වැනි කුඩා ප්රමාණයේ ප්රේරක, එහි ප්‍රමාණය කුඩා වුවද, DC ප්රතිරෝධය RDC (44.5mΩ) සහ තාප ප්රතිරෝධය ΘTH ( 51˚C) /W) විශාලයි. එකම පිරිවිතරවල පරිවර්තක සඳහා, ප්රේරකය මඟින් ඉවසා සිටින ධාරාවෙහි ඵලදායී අගය ද සමාන වේ. නිසැකවම, DC ප්රතිරෝධය අධික බරක් යටතේ කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරනු ඇත. මීට අමතරව, විශාල තාප ප්රතිරෝධයක් යනු දුර්වල තාපය විසුරුවා හැරීමයි. එබැවින්, ප්රේරකයක් තෝරාගැනීමේදී, අඩු කළ ප්රමාණයේ ප්රතිලාභ සලකා බැලීම පමණක් නොව, එහි ඇති අඩුපාඩු ඇගයීම ද අවශ්ය වේ.
අවසන් තීරණයේ දී
ප්රේරණය බලශක්ති පරිවර්තක මාරු කිරීමේදී බහුලව භාවිතා වන උදාසීන සංරචක වලින් එකකි, එය බලශක්ති ගබඩා කිරීම සහ පෙරීම සඳහා භාවිතා කළ හැකිය. කෙසේ වෙතත්, පරිපථ නිර්මාණයේදී, අවධානය යොමු කළ යුත්තේ ප්රේරක අගය පමණක් නොව, AC ප්රතිරෝධය සහ Q අගය, ධාරා ඉවසීම, යකඩ හර සන්තෘප්තිය සහ පැකේජ ව්යුහය ඇතුළු අනෙකුත් පරාමිති, සියලු පරාමිතීන් විය යුතුය. ප්රේරකයක් තෝරාගැනීමේදී සලකා බැලිය යුතුය. . මෙම පරාමිතීන් සාමාන්යයෙන් මූලික ද්රව්ය, නිෂ්පාදන ක්රියාවලිය සහ ප්‍රමාණය හා පිරිවැයට සම්බන්ධ වේ. එමනිසා, මෙම ලිපියෙන් විවිධ යකඩ හර ද්රව්යවල ලක්ෂණ සහ බල සැපයුම් සැලසුම් සඳහා යොමුවක් ලෙස සුදුසු ප්‍රේරණයක් තෝරා ගන්නේ කෙසේද යන්න හඳුන්වා දෙයි.
පසු කාලය: ජූනි-15-2021
