သတင်း

အနှစ်ချုပ်

Inductors များသည် စွမ်းအင်သိုလှောင်မှု နှင့် ပါဝါစစ်ထုတ်စက်များကဲ့သို့ ကူးပြောင်းကိရိယာများကို ကူးပြောင်းရာတွင် အလွန်အရေးကြီးသော အစိတ်အပိုင်းများဖြစ်သည်။ မတူညီသောအသုံးချပလီကေးရှင်းများအတွက် (ကြိမ်နှုန်းနိမ့်မှ မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းအထိ) သို့မဟုတ် inductor ၏ဝိသေသလက္ခဏာများကို ထိခိုက်စေသော မတူညီသော core material ကဲ့သို့သော inductor အမျိုးအစားများစွာ ရှိပါသည်။ switching converters များတွင်အသုံးပြုသော Inductors များသည် ကြိမ်နှုန်းမြင့်သံလိုက် အစိတ်အပိုင်းများဖြစ်သည်။ သို့သော်၊ ပစ္စည်းများ၊ လည်ပတ်မှုအခြေအနေများ (ဥပမာ ဗို့အားနှင့် လျှပ်စီးကြောင်း) နှင့် ပတ်ဝန်းကျင်အပူချိန်ကဲ့သို့သော အမျိုးမျိုးသော အကြောင်းအချက်များကြောင့်၊ တင်ပြထားသော လက္ခဏာများနှင့် သီအိုရီများမှာ အတော်လေး ကွဲပြားပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ circuit design တွင် inductance value ၏ အခြေခံ parameter အပြင်၊ inductor ၏ impedance နှင့် AC resistance နှင့် frequency ၊ core loss နှင့် saturation current character စသည်တို့ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရပါမည်။ ဤဆောင်းပါးသည် အရေးကြီးသော inductor core ပစ္စည်းများနှင့် ၎င်းတို့၏ ဝိသေသလက္ခဏာများစွာကို မိတ်ဆက်ပေးမည်ဖြစ်ပြီး၊ စီးပွားရေးအရရရှိနိုင်သော စံ inductors ကိုရွေးချယ်ရန် ပါဝါအင်ဂျင်နီယာများကို လမ်းညွှန်ပေးမည်ဖြစ်သည်။

နိမိတ်ဖတ်

Inductor သည် အီလက်ထရွန်းနစ် လျှပ်ကူးပစ္စည်း အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး အချို့သော ကွိုင် (coil) များကို လျှပ်ကာဝါယာကြိုးဖြင့် ဘောဘင် သို့မဟုတ် အူတိုင်ပေါ်တွင် လှည့်ပတ်ခြင်းဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ဤကွိုင်ကို inductance coil သို့မဟုတ် Inductor ဟုခေါ်သည်။ electromagnetic induction နိယာမအရ coil နှင့် magnetic field သည် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ဆက်စပ်ရွေ့လျားလာသောအခါ သို့မဟုတ် coil သည် alternating magnetic field ကို alternating current ဖြင့်ထုတ်ပေးပြီး မူလသံလိုက်စက်ကွင်း၏ပြောင်းလဲမှုကို တွန်းလှန်ရန်အတွက် induced voltage ထုတ်ပေးမည်ဖြစ်ပါသည်။ လက်ရှိပြောင်းလဲမှုကို ထိန်းထားနိုင်သည့် ဤလက္ခဏာကို inductance ဟုခေါ်သည်။

inductance တန်ဖိုး၏ ဖော်မြူလာသည် ဖော်မြူလာ (1) ကဲ့သို့ သံလိုက်စိမ့်ဝင်နိုင်စွမ်းနှင့် အချိုးကျသည်၊ အကွေ့အကောက်၏ နှစ်ထပ် N ကို လှည့်ကာ နှင့် ညီမျှသော သံလိုက်ပတ်လမ်းဖြတ်ပိုင်းဧရိယာ Ae နှင့် ညီမျှသော သံလိုက်ပတ်လမ်းအရှည် le နှင့် ပြောင်းပြန်အချိုးကျပါသည်။ . inductance အမျိုးအစားများစွာရှိပါသည်၊ တစ်ခုစီသည် မတူညီသော applications များအတွက်သင့်လျော်သည်။ inductance သည် ပုံသဏ္ဍာန်၊ အရွယ်အစား၊ အကွေ့အကောက်နည်းလမ်း၊ အလှည့်အပြောင်းအရေအတွက်နှင့် အလယ်အလတ်သံလိုက်ပစ္စည်း အမျိုးအစားတို့နှင့် သက်ဆိုင်သည်။

(၁)

သံအူတိုင်၏ပုံသဏ္ဍာန်ပေါ် မူတည်၍ inductance တွင် toroidal၊ E core နှင့် drum ပါဝင်သည်။ သံအူတိုင်တွင် အဓိကအားဖြင့် Ceramic Core နှင့် Soft Magnetic အမျိုးအစား နှစ်မျိုးရှိသည်။ ၎င်းတို့သည် ferrite နှင့် metallic အမှုန့်များဖြစ်သည်။ ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံ သို့မဟုတ် ထုပ်ပိုးမှုနည်းလမ်းပေါ်မူတည်၍ ဝါယာအနာ၊ အလွှာပေါင်းစုံ၊ ပုံသွင်းထားသော ဝိုင်ယာအနာများသည် အကာအကွယ်မရှိသည့်အပြင် သံလိုက်ကော်၏တစ်ဝက်ကို အကာအကွယ်ပြုထားသော (တစ်ပိုင်းအကာအကာ) နှင့် အကာအကွယ် (shielded) စသည်တို့ရှိသည်။

Inductor သည် တိုက်ရိုက်လျှပ်စီးကြောင်းတွင် short circuit ကဲ့သို့လုပ်ဆောင်ပြီး alternating current ဆီသို့ မြင့်မားသော impedance ကိုတင်ပြသည်။ ဆားကစ်များတွင် အခြေခံအသုံးပြုမှုများတွင် လေဖြတ်ခြင်း၊ စစ်ထုတ်ခြင်း၊ ချိန်ညှိခြင်းနှင့် စွမ်းအင်သိုလှောင်ခြင်းတို့ ပါဝင်သည်။ switching converter ၏ အသုံးချမှုတွင်၊ inductor သည် အရေးကြီးဆုံး စွမ်းအင်သိုလှောင်မှု အစိတ်အပိုင်းဖြစ်ပြီး output voltage ripple ကိုလျှော့ချရန် output capacitor ဖြင့် low-pass filter ကိုဖွဲ့စည်းထားသောကြောင့် ၎င်းသည် filtering function တွင်လည်း အရေးကြီးသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။

ဤဆောင်းပါးသည် circuit design အတွင်း inductors ရွေးချယ်ခြင်းအတွက် အရေးကြီးသော အကဲဖြတ်မှုအကိုးအကားအဖြစ် inductors များ၏ အမျိုးမျိုးသော ပင်မပစ္စည်းများနှင့် ၎င်းတို့၏ ဝိသေသလက္ခဏာများအပြင် inductors ၏ လျှပ်စစ်ဝိသေသလက္ခဏာအချို့ကို မိတ်ဆက်ပေးပါမည်။ အပလီကေးရှင်းနမူနာတွင်၊ inductance တန်ဖိုးကို တွက်ချက်နည်းနှင့် စီးပွားဖြစ်ရရှိနိုင်သော စံအင်ဒိုက်တာတစ်ခုကို ရွေးချယ်နည်းကို လက်တွေ့နမူနာများဖြင့် မိတ်ဆက်ပေးပါမည်။

အဓိကပစ္စည်းအမျိုးအစား

switching converters များတွင်အသုံးပြုသော Inductors များသည် ကြိမ်နှုန်းမြင့်သံလိုက် အစိတ်အပိုင်းများဖြစ်သည်။ အလယ်ဗဟိုရှိ core material သည် impedance နှင့် frequency၊ inductance value နှင့် frequency သို့မဟုတ် core saturation လက္ခဏာများကဲ့သို့သော inductor ၏ဝိသေသလက္ခဏာများကို အများဆုံးသက်ရောက်သည်။ အောက်ပါတို့သည် ပါဝါအင်ဒိုက်တာများရွေးချယ်ခြင်းအတွက် အရေးကြီးသောအကိုးအကားအဖြစ် အသုံးများသော သံအူတိုင်ပစ္စည်းများနှင့် ၎င်းတို့၏ ရွှဲရွှဲစရိုက်လက္ခဏာများကို နှိုင်းယှဉ်ဖော်ပြပါမည်။

1. Ceramic core

Ceramic Core သည် အသုံးများသော inductance ပစ္စည်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ ကွိုင်ကို အကွေ့အကောက်များသော အခါတွင် အသုံးပြုသော ထောက်ကူဖွဲ့စည်းပုံကို ပံ့ပိုးပေးရန်အတွက် အဓိကအားဖြင့် ၎င်းကို အသုံးပြုသည်။ ၎င်းကို "air core inductor" ဟုလည်းခေါ်သည်။ အသုံးပြုထားသော သံအူတိုင်သည် အလွန်နိမ့်သော အပူချိန်ဖော်ကိန်းရှိသော သံလိုက်မဟုတ်သော ပစ္စည်းဖြစ်သောကြောင့်၊ inductance တန်ဖိုးသည် လည်ပတ်မှုအပူချိန်အကွာအဝေးတွင် အလွန်တည်ငြိမ်ပါသည်။ သို့သော်၊ သံလိုက်မဟုတ်သောပစ္စည်းကြောင့်၊ inductance သည် အလွန်နိမ့်သည်၊ ၎င်းသည် power converters များအသုံးပြုရန်အတွက် အလွန်သင့်လျော်မှုမရှိပါ။

2. Ferrite

ယေဘုယျအားဖြင့် မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်း inductors များတွင်အသုံးပြုသော ferrite core သည် နီကယ်ဇင့် (NiZn) သို့မဟုတ် manganese zinc (MnZn) ပါဝင်သော ferrite ဒြပ်ပေါင်းဖြစ်ပြီး ပျော့ပျောင်းသော သံလိုက် ferromagnetic ပစ္စည်းဖြစ်သည့် ပျော့ပြောင်းသော သံလိုက်ဓာတ်တစ်မျိုးဖြစ်သည်။ ပုံ 1 သည် ယေဘူယျသံလိုက်အူတိုင်၏ hysteresis curve (BH loop) ကို ပြသည်။ သံလိုက်ပစ္စည်းတစ်ခု၏ coercive force HC ကို coercive force ဟုခေါ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ သံလိုက်ပစ္စည်းကို သံလိုက်ဓာတ်ပြည့်ဝစေရန် သံလိုက်လိုက်သောအခါ၊ ၎င်း၏ သံလိုက်လိုက်ခြင်း (magnetization) သည် ထိုအချိန်တွင် လိုအပ်သော သံလိုက်စက်ကွင်းအား သုညသို့ လျှော့ချသွားပါသည်။ Lower coercivity ဆိုသည်မှာ demagnetization ကို ခံနိုင်ရည် နည်းပါးပြီး hysteresis ဆုံးရှုံးမှု နည်းပါးခြင်းကိုလည်း ဆိုလိုသည်။

မန်းဂနိစ်-ဇင့်နှင့် နီကယ်-ဇင့် ဖာရက်များသည် နှိုင်းရစိမ့်ဝင်နိုင်စွမ်း (μr)၊ 1500-15000 နှင့် 100-1000 ခန့် အသီးသီးရှိသည်။ ၎င်းတို့၏ သံလိုက်စိမ့်ဝင်နိုင်မှု မြင့်မားခြင်းသည် သံအူတိုင်ကို တိကျသော ထုထည်တစ်ခုတွင် ပိုမိုမြင့်မားစေသည်။ inductance ပါ။ သို့သော် အားနည်းချက်မှာ ၎င်း၏ ခံနိုင်ရည်ရှိသော ရွှဲရွှဲလျှပ်စီးကြောင်း နည်းပါးပြီး သံအူတိုင်များ ပြည့်နှက်လာသည်နှင့်အမျှ သံလိုက်စိမ့်ဝင်နိုင်စွမ်း သိသိသာသာ ကျဆင်းသွားမည်ဖြစ်သည်။ သံအူတိုင်များ ပြည့်နှက်နေသောအခါ ferrite နှင့် အမှုန့်သံအူတိုင်များ၏ သံလိုက်စိမ့်ဝင်နိုင်မှု ကျဆင်းလာမှုအတွက် ပုံ 4 ကို ကိုးကားပါ။ နှိုင်းယှဉ်ခြင်း။ ပါဝါ inductors များတွင်အသုံးပြုသောအခါ၊ ပင်မသံလိုက်ပတ်လမ်းတွင် လေအကွာအဝေးကို ချန်ထားခဲ့မည်ဖြစ်ပြီး၊ စိမ့်ဝင်နိုင်စွမ်းကို လျှော့ချနိုင်သည်၊ ရွှဲရွှဲခြင်းကို ရှောင်ရှားနိုင်ပြီး စွမ်းအင်ပိုမိုသိုလှောင်နိုင်သည်၊ air gap ပါ၀င်သောအခါ၊ ညီမျှသောနှိုင်းရစိမ့်ဝင်နိုင်စွမ်းသည် 20- 200 အကြားရှိနိုင်သည်။ ပစ္စည်း၏မြင့်မားသောခံနိုင်ရည်ရှိမှုသည် eddy current ကြောင့်ဖြစ်ရသည့်ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချနိုင်သောကြောင့် ဆုံးရှုံးမှုသည် မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းဖြင့်နိမ့်သည်၊ ၎င်းသည် ပို၍သင့်လျော်သည်။ ကြိမ်နှုန်းမြင့် ထရန်စဖော်မာများ၊ EMI filter inductors နှင့် power converters များ၏ စွမ်းအင်သိုလှောင်မှု inductors။ လည်ပတ်မှုကြိမ်နှုန်းအရ၊ နီကယ်-ဇင့်ဖာရစ်သည် (> 1 MHz) အသုံးပြုရန် သင့်လျော်သော်လည်း မန်းဂနိစ်-ဇင့်ဖာရစ်သည် လှိုင်းနှုန်းနိမ့် (<2 MHz) အတွက် သင့်လျော်သည်။

၁

ပုံ 1. သံလိုက်အူတိုင်၏ hysteresis မျဉ်းကွေး (BR- remanence; BSAT- saturation magnetic flux density)

3. Powder သံအူတိုင်

Powder iron cores များသည် Soft-magnetic ferromagnetic ပစ္စည်းများဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့ကို သံမှုန့်သတ္တုစပ် သို့မဟုတ် သံမှုန့်တစ်မျိုးတည်းဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည်။ ဖော်မြူလာတွင် မတူညီသော အမှုန်အရွယ်အစားများရှိသော သံလိုက်မဟုတ်သော ပစ္စည်းများပါ၀င်သောကြောင့် saturation curve သည် အတော်လေး နူးညံ့သည်။ အမှုန့်သံ core သည် အများအားဖြင့် toroidal ဖြစ်သည်။ ပုံ 2 တွင် အမှုန့်သံ core နှင့် ၎င်း၏ အပိုင်းဖြတ်ပိုင်းကို ပြထားသည်။

အသုံးများသော အမှုန့်ပြုလုပ်ထားသော သံအူတိုင်များတွင် သံ-နီကယ်-မိုလီဘဒင်နမ်အလွိုင်း (MPP)၊ ပို့ကုန် (Sendust)၊ သံ-နီကယ်အလွိုင်း (high flux) နှင့် သံမှုန့်အူတိုင် (သံမှုန့်) တို့ ပါဝင်သည်။ ကွဲပြားခြားနားသောအစိတ်အပိုင်းများကြောင့်၊ ၎င်း၏ဝိသေသလက္ခဏာများနှင့်စျေးနှုန်းများသည်လည်းကွဲပြားသောကြောင့် inductors ရွေးချယ်မှုကိုထိခိုက်စေသည်။ အောက်ပါတို့သည် အထက်ဖော်ပြပါ ပင်မအမျိုးအစားများကို မိတ်ဆက်ပြီး ၎င်းတို့၏ ဝိသေသလက္ခဏာများကို နှိုင်းယှဉ်ပါမည်။

A. သံ-နီကယ်-မိုလီဘဒင်နမ် အလွိုင်း (MPP)

Fe-Ni-Mo သတ္တုစပ်ကို MPP လို့ အတိုကောက်ခေါ်ပြီး molypermalloy အမှုန့်ရဲ့ အတိုကောက်ဖြစ်ပါတယ်။ နှိုင်းရစိမ့်ဝင်နိုင်မှုမှာ 14-500 ခန့်ဖြစ်ပြီး ပြည့်ဝသောသံလိုက်အတက်အကျသိပ်သည်းဆသည် ferrite (4000-5000 Gauss) ထက်ပိုမိုမြင့်မားသော 7500 Gauss (Gauss) ဖြစ်သည်။ အများကြီးထွက်လာတယ်။ MPP သည် သံဆုံးရှုံးမှုအနည်းဆုံးဖြစ်ပြီး အမှုန့်သံမဏိအူများကြားတွင် အကောင်းဆုံးအပူချိန်တည်ငြိမ်မှုရှိသည်။ ပြင်ပ DC လျှပ်စီးကြောင်းသည် saturation current ISAT သို့ရောက်ရှိသောအခါ၊ inductance တန်ဖိုးသည် ရုတ်ခြည်း လျော့ပါးသွားခြင်းမရှိဘဲ ဖြည်းညှင်းစွာ ကျဆင်းသွားပါသည်။ MPP သည် စွမ်းဆောင်ရည်ပိုကောင်းသော်လည်း ကုန်ကျစရိတ်ပိုမြင့်ပြီး ပါဝါအင်ဒက်တာနှင့် ပါဝါပြောင်းစက်များအတွက် EMI စစ်ထုတ်ခြင်းအဖြစ် အသုံးပြုသည်။

B. Sendust

သံ-ဆီလီကွန်-အလူမီနီယမ်အလွိုင်းသံအူတိုင်သည် သံ၊ ဆီလီကွန်နှင့် အလူမီနီယံတို့ ပေါင်းစပ်ထားသည့် သတ္တုစပ်သံလိုက်အူတိုင်ဖြစ်ပြီး သံလိုက်စိမ့်ဝင်နိုင်မှု 26 မှ 125 ခန့်ရှိသည်။ သံဆုံးရှုံးမှုသည် သံမှုန့်အူတိုင်နှင့် MPP နှင့် သံ-နီကယ်သတ္တုစပ်ကြားတွင်ဖြစ်သည်။ . saturation magnetic flux density သည် 10500 Gauss ခန့် MPP ထက် ပိုများသည်။ အပူချိန်တည်ငြိမ်မှုနှင့် ရွှဲရွှဲသည့် လက်ရှိဝိသေသလက္ခဏာများသည် MPP နှင့် သံ-နီကယ်အလွိုင်းထက် အနည်းငယ်နိမ့်ကျသော်လည်း သံမှုန့်အူတိုင်နှင့် ဖာရစ်အူတိုင်ထက် သာလွန်ပြီး နှိုင်းရကုန်ကျစရိတ်သည် MPP နှင့် သံ-နီကယ်သတ္တုစပ်ထက် စျေးသက်သာပါသည်။ EMI filtering၊ power factor correction (PFC) circuits နှင့် power inductors များကို switching power converters များတွင် အများဆုံးအသုံးပြုပါသည်။

C. သံ-နီကယ်အလွိုင်း (မြင့်မားသော flux)

သံ-နီကယ်အလွိုင်းအူတိုင်ကို သံနှင့် နီကယ်ဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည်။ နှိုင်းရသံလိုက် permeability သည် 14-200 ခန့်ဖြစ်သည်။ သံဆုံးရှုံးမှုနှင့် အပူချိန်တည်ငြိမ်မှုသည် MPP နှင့် သံ-ဆီလီကွန်-အလူမီနီယမ်အလွိုင်းကြားတွင်ဖြစ်သည်။ သံ-နီကယ်သတ္တုစပ် core သည် အမြင့်ဆုံး saturation magnetic flux သိပ်သည်းဆ၊ 15,000 Gauss ခန့်ရှိပြီး ပိုမိုမြင့်မားသော DC bias လျှပ်စီးကြောင်းများကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး ၎င်း၏ DC ဘက်လိုက်မှုလက္ခဏာများမှာလည်း ပိုမိုကောင်းမွန်ပါသည်။ အပလီကေးရှင်းနယ်ပယ်- အသက်ဝင်သော ပါဝါအချက်ပြုပြင်ခြင်း၊ စွမ်းအင်သိုလှောင်မှု လျှပ်ကူးပစ္စည်း၊ စစ်ထုတ်ခြင်း လျှပ်ကူးပစ္စည်း၊ flyback converter ၏ ကြိမ်နှုန်းမြင့် ထရန်စဖော်မာ၊ စသည်တို့။

D. သံမှုန့်

သံမှုန့်အူတိုင်ကို သန့်ရှင်းမြင့်မြတ်သော သံမှုန့်အမှုန်များဖြင့် ပြုလုပ်ထားပြီး တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ကာရံထားသော အလွန်သေးငယ်သော အမှုန်များဖြစ်သည်။ ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်သည် ၎င်းကို ဖြန့်ဝေသော လေကွာဟချက် ဖြစ်စေသည်။ လက်စွပ်ပုံသဏ္ဍာန်အပြင်၊ အသုံးများသော သံမှုန့်အမာခံပုံသဏ္ဍာန်များသည် E-type နှင့် stamping အမျိုးအစားများပါရှိသည်။ သံမှုန့်အူတိုင်၏ နှိုင်းရသံလိုက်စိမ့်ဝင်နိုင်မှုမှာ 10 မှ 75 ခန့်ဖြစ်ပြီး မြင့်မားသော ရွှဲရွှဲသံလိုက်အတက်အကျသိပ်သည်းဆမှာ 15000 Gauss ခန့်ဖြစ်သည်။ အမှုန့်သံအူတိုင်များထဲတွင် သံမှုန့်အူတိုင်သည် သံဆုံးရှုံးမှုအများဆုံးဖြစ်သော်လည်း ကုန်ကျစရိတ်အနည်းဆုံးဖြစ်သည်။

ပုံ 3 တွင် TDK မှထုတ်လုပ်သော PC47 manganese-zinc ferrite ၏ BH မျဉ်းကွေးများကို TDK နှင့် MICROMETALS မှထုတ်လုပ်သော အမှုန့်သတ္တုအူတိုင်များ-52 နှင့် -2 ကိုပြသထားသည်။ မန်းဂနိစ်-ဇင့် ferrite ၏ နှိုင်းရသံလိုက် စိမ့်ဝင်နိုင်မှုသည် အမှုန့် သံအူတိုင်များထက် များစွာ မြင့်မားပြီး saturated သံလိုက် flux သိပ်သည်းဆသည် အလွန်ကွာခြားသည်၊ ferrite သည် 5000 Gauss ခန့်ရှိပြီး သံမှုန့် core သည် 10000 Gauss ထက်ပိုပါသည်။

၃

ပုံ 3. BH မျဉ်းကွေး မန်းဂနိစ်-ဇင့် ဖာရစ်နှင့် သံမှုန့် cores များ

အချုပ်အားဖြင့်၊ သံအူတိုင်၏ ရွှဲရွှဲသောလက္ခဏာများသည် ကွဲပြားပါသည်။ saturation current ကျော်လွန်သွားသည်နှင့်၊ သံမှုန့်အူတိုင်သည် ဖြည်းညှင်းစွာ လျော့နည်းသွားသော်လည်း ferrite core ၏ သံလိုက်စိမ့်ဝင်နိုင်စွမ်းသည် သိသိသာသာ ကျဆင်းသွားမည်ဖြစ်သည်။ ပုံ 4 သည် တူညီသော သံလိုက်စိမ့်ဝင်နိုင်စွမ်းရှိသော အမှုန့်သံအူတိုင်၏ သံလိုက်စိမ့်ဝင်နိုင်မှု ကျဆင်းမှုလက္ခဏာများနှင့် ကွဲပြားသော သံလိုက်စက်ကွင်း အားကောင်းမှုအောက်တွင် လေကွာဟချက်ရှိသော ferrite ကို ပြသထားသည်။ ၎င်းသည် ညီမျှခြင်း (1) မှတွေ့မြင်နိုင်သကဲ့သို့၊ ညီမျှခြင်း (1) မှတွေ့မြင်နိုင်သကဲ့သို့ core များပြည့်နှက်နေချိန်တွင် permeability သိသိသာသာကျဆင်းသွားသောကြောင့် ferrite core ၏ inductance ကိုရှင်းပြသည်၊ ၎င်းသည် inductance ကိုသိသိသာသာကျဆင်းစေသည်။ အမှုန့် core သည် ဖြန့်ဝေထားသောလေနှင့်ကွာဟနေချိန်တွင် သံလိုက်ဓာတ်စိမ့်ဝင်နိုင်မှု နှုန်းသည် သံအူတိုင်များပြည့်နှက်နေသောအခါတွင် နှေးကွေးသွားသောကြောင့် inductance သည် ပို၍ညင်သာစွာလျော့နည်းသွားသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ၎င်းတွင် DC bias လက္ခဏာများ ပိုကောင်းပါသည်။ ပါဝါ converters များအသုံးပြုရာတွင်၊ ဤလက္ခဏာသည် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။ inductor ၏နှေးကွေးသော saturation characteristic မကောင်းပါက inductor current သည် saturation current သို့တက်လာပြီး inductance ရုတ်တရက် ကျဆင်းသွားပါက switching crystal ၏ လက်ရှိ stress ကို သိသိသာသာ မြင့်တက်လာစေပြီး ပျက်စီးရန်လွယ်ကူသည်။

၄

ပုံ 4. သံလိုက်စိမ့်ဝင်နိုင်မှုကျဆင်းခြင်းလက္ခဏာများသည် အမှုန့်သံအူတိုင်နှင့် ferrite သံအူတိုင်၏ မတူညီသောသံလိုက်စက်ကွင်းအား ခိုင်ခံ့မှုအောက်တွင် လေကွာဟမှုရှိသည်။

Inductor လျှပ်စစ်ဝိသေသလက္ခဏာများနှင့်အထုပ်ဖွဲ့စည်းပုံ

switching converter ကို ဒီဇိုင်းဆွဲပြီး inductor ကိုရွေးချယ်သောအခါ၊ inductance တန်ဖိုး L၊ impedance Z၊ AC resistance ACR နှင့် Q value (quality factor)၊ rated current IDC နှင့် ISAT နှင့် core loss (core loss) နှင့် အခြားသော အရေးကြီးသော လျှပ်စစ်ဝိသေသလက္ခဏာများ အားလုံးသည် မဖြစ်မနေ လိုအပ်ပါသည်။ ထည့်သွင်းစဉ်းစားပါ။ ထို့အပြင်၊ inductor ၏ထုပ်ပိုးမှုဖွဲ့စည်းပုံသည် EMI ကိုသက်ရောက်သည့်သံလိုက်ယိုစိမ့်မှု၏ပြင်းအားကိုအကျိုးသက်ရောက်လိမ့်မည်။ အောက်ဖော်ပြပါသည် အထက်ဖော်ပြပါ ဝိသေသလက္ခဏာများ inductors ရွေးချယ်ခြင်းအတွက် ထည့်သွင်းစဉ်းစားမှုများအဖြစ် သီးခြားဆွေးနွေးပါမည်။

1. Inductance တန်ဖိုး (L)

inductor ၏ inductance တန်ဖိုးသည် circuit design တွင် အရေးကြီးဆုံး အခြေခံ parameter ဖြစ်သည်၊ သို့သော် inductance value သည် operating frequency တွင် တည်ငြိမ်မှုရှိမရှိ စစ်ဆေးရပါမည်။ Inductance ၏ အမည်ခံတန်ဖိုးကို 100 kHz သို့မဟုတ် 1 MHz တွင် ပြင်ပ DC ဘက်လိုက်မှုမရှိဘဲ တိုင်းတာသည်။ အစုလိုက်အပြုံလိုက် အလိုအလျောက် ထုတ်လုပ်မှု ဖြစ်နိုင်ခြေကို သေချာစေရန်၊ inductor ၏ သည်းခံနိုင်မှုသည် များသောအားဖြင့် ±20% (M) နှင့် ±30% (N) ဖြစ်သည်။ ပုံ 5 သည် Wayne Kerr ၏ LCR မီတာဖြင့်တိုင်းတာသော Taiyo Yuden inductor NR4018T220M ၏ inductance-frequency လက္ခဏာဂရပ်ဖြစ်သည်။ ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ inductance တန်ဖိုးမျဉ်းကွေးသည် 5 MHz မတိုင်မီ အတော်လေးပြားပြီး inductance တန်ဖိုးကို ကိန်းသေအဖြစ် မှတ်ယူနိုင်ပါသည်။ parasitic capacitance နှင့် inductance မှထုတ်ပေးသော resonance ကြောင့် မြင့်မားသော frequency band တွင် inductance တန်ဖိုး တိုးလာမည်ဖြစ်သည်။ ဤပဲ့တင်ရိုက်ခတ်မှုကြိမ်နှုန်းကို self-resonant frequency (SRF) ဟုခေါ်ပြီး အများအားဖြင့် လည်ပတ်မှုအကြိမ်ရေထက် များစွာပိုမိုလိုအပ်ပါသည်။

၅

ပုံ 5၊ Taiyo Yuden NR4018T220M inductance-frequency ဝိသေသ တိုင်းတာမှု ပုံကြမ်း

2. Impedance (Z)

ပုံ 6 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ impedance diagram ကို မတူညီသော frequencies များတွင် inductance ၏စွမ်းဆောင်ရည်မှလည်း တွေ့မြင်နိုင်ပါသည်။ inductor ၏ impedance သည် frequency (Z=2πfL) နှင့် ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် အချိုးကျသောကြောင့် frequency မြင့်လေ၊ reactance သည် AC resistance ထက် များစွာပိုကြီးမည်ဖြစ်သည်၊ ထို့ကြောင့် impedance သည် inductance သန့်သန့် (phase 90˚) ကဲ့သို့ လုပ်ဆောင်သည်။ မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းများတွင်၊ parasitic capacitance effect ကြောင့်၊ impedance ၏ self-resonant frequency point ကိုတွေ့မြင်နိုင်သည်။ ဤအချက်ပြီးနောက်၊ impedance ကျဆင်းသွားပြီး capacitive ဖြစ်လာကာ အဆင့်သည် တဖြည်းဖြည်း -90 ˚ သို့ ပြောင်းလဲသွားသည်။

၆

3. Q တန်ဖိုးနှင့် AC ခုခံမှု (ACR)

inductance ၏အဓိပ္ပါယ်ဖွင့်ဆိုချက်ရှိ Q တန်ဖိုးသည် ဖော်မြူလာ (2) တွင်ရှိသကဲ့သို့ စိတ်ကူးယဉ်အစိတ်အပိုင်း၏ စိတ်ကူးအစိတ်အပိုင်းနှင့် ခုခံမှုအချိုးအစား အချိုးအစားဖြစ်သည်။

(၂)

XL သည် inductor ၏ reactance ဖြစ်ပြီး RL သည် inductor ၏ AC resistance ဖြစ်သည်။

နိမ့်သောကြိမ်နှုန်းအကွာအဝေးတွင်၊ AC ခံနိုင်ရည်သည် inductance ကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာသောတုံ့ပြန်မှုထက်ပိုမိုကြီးမားသည်၊ ထို့ကြောင့်၎င်း၏ Q တန်ဖိုးသည်အလွန်နိမ့်သည်။ ကြိမ်နှုန်း တိုးလာသည်နှင့်အမျှ တုံ့ပြန်မှု (2πfL) သည် အရေပြားအကျိုးသက်ရောက်မှု (အရေပြားအကျိုးသက်ရောက်မှု) နှင့် နီးစပ်မှု (proximity) သက်ရောက်မှုကြောင့် ခုခံနိုင်မှု (2πfL) ခန့်ရှိလျှင်ပင်) သက်ရောက်မှုသည် ပိုကြီးလာကာ Q တန်ဖိုးသည် ကြိမ်နှုန်းနှင့်အတူ တိုးလာဆဲဖြစ်သည်။ ; SRF သို့ ချဉ်းကပ်သောအခါ၊ inductive reactance ကို capacitive reactance ဖြင့် တဖြည်းဖြည်း ထေမိပြီး Q တန်ဖိုးသည် တဖြည်းဖြည်း သေးငယ်လာသည်။ SRF သည် သုညဖြစ်သွားသောအခါ၊ inductive reactance နှင့် capacitive reactance သည် လုံးဝတူညီသွားသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ပုံ 7 သည် Q တန်ဖိုးနှင့် NR4018T220M ၏ ကြိမ်နှုန်းကြား ဆက်နွယ်မှုကို ပြထားပြီး ဆက်ဆံရေးသည် ပြောင်းပြန်ခေါင်းလောင်းပုံသဏ္ဍာန်ဖြစ်သည်။

၇

ပုံ 7. Q တန်ဖိုးနှင့် Taiyo Yuden inductor NR4018T220M ၏ ကြိမ်နှုန်းကြား ဆက်နွယ်မှု

inductance အပလီကေးရှင်း လှိုင်းနှုန်းစဉ်တွင်၊ Q တန်ဖိုး ပိုမြင့်လေ၊ ဆိုလိုသည်မှာ ၎င်း၏ တုံ့ပြန်မှုသည် AC ခံနိုင်ရည်ထက် များစွာ ကြီးမားသည်ဟု ဆိုလိုသည်။ ယေဘူယျအားဖြင့်ပြောရလျှင်၊ အကောင်းဆုံး Q တန်ဖိုးသည် 40 အထက်ဖြစ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ inductor ၏အရည်အသွေးကောင်းမွန်သည်။ သို့သော် ယေဘုယျအားဖြင့် DC ဘက်လိုက်မှု တိုးလာသည်နှင့်အမျှ၊ inductance တန်ဖိုး ကျဆင်းလာပြီး Q တန်ဖိုးလည်း လျော့ကျသွားမည်ဖြစ်သည်။ အပြားလိုက် ကြွေထည်ဝါယာကြိုး သို့မဟုတ် ကြိုးမျိုးစုံ ကြွေထည်ဝါယာကြိုးကို အသုံးပြုပါက၊ ဆိုလိုသည်မှာ AC ခံနိုင်ရည်ရှိသော အရေပြားအကျိုးသက်ရောက်မှုကို လျှော့ချနိုင်ပြီး inductor ၏ Q တန်ဖိုးကိုလည်း တိုးနိုင်သည်။

DC ခုခံမှု DCR ကို ယေဘုယျအားဖြင့် ကြေးနီဝါယာကြိုး၏ DC ခံနိုင်ရည်အဖြစ် မှတ်ယူကြပြီး ခံနိုင်ရည်အား ဝါယာအချင်းနှင့် အလျားအလိုက် တွက်ချက်နိုင်သည်။ သို့သော်လည်း လက်ရှိ SMD inductors အများစုသည် အကွေ့အကောက်များသော terminal တွင် SMD ၏ကြေးနီစာရွက်ပြုလုပ်ရန် ultrasonic ဂဟေဆော်ခြင်းကို အသုံးပြုမည်ဖြစ်သည်။ သို့သော်လည်း ကြေးနီဝါယာကြိုးသည် အရှည်မရှည်ဘဲ ခုခံမှုတန်ဖိုး မမြင့်သောကြောင့်၊ ဂဟေဆက်ခံနိုင်ရည်သည် ယေဘုယျအားဖြင့် DC ခံနိုင်ရည်၏ အချိုးအစားများစွာကို တွက်ချက်လေ့ရှိသည်။ ဥပမာအနေဖြင့် TDK ၏ဝါယာကြိုးအနာ SMD inductor CLF6045NIT-1R5N ကိုယူပြီး၊ တိုင်းတာထားသော DC ခံနိုင်ရည်မှာ 14.6mΩ ဖြစ်ပြီး ဝိုင်ယာအချင်းနှင့် အလျားပေါ်မူတည်၍ တွက်ချက်ထားသော DC ခံနိုင်ရည်မှာ 12.1mΩ ဖြစ်သည်။ ရလဒ်များက ဤဂဟေဆက်ခြင်းခံနိုင်ရည်သည် စုစုပေါင်း DC ခုခံမှု၏ 17% ခန့်ရှိကြောင်း ပြသသည်။

AC ခုခံမှု ACR တွင် အရေပြားအကျိုးသက်ရောက်မှုနှင့် နီးကပ်မှုအကျိုးသက်ရောက်မှုရှိပြီး ACR သည် အကြိမ်ရေတိုးလာစေသည်။ ယေဘုယျ inductance ၏အသုံးချမှုတွင် AC အစိတ်အပိုင်းသည် DC အစိတ်အပိုင်းထက် များစွာနိမ့်ကျသောကြောင့် ACR ကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာသော သြဇာလွှမ်းမိုးမှုမှာ ထင်ရှားခြင်းမရှိပေ။ ဒါပေမယ့် light load မှာ၊ DC အစိတ်အပိုင်းကို လျှော့ချထားတာကြောင့် ACR ကြောင့် ဆုံးရှုံးမှုကို လျစ်လျူမရှုနိုင်ပါဘူး။ အရေပြားအကျိုးသက်ရောက်မှုဆိုသည်မှာ AC အခြေအနေအောက်တွင်၊ conductor အတွင်းရှိ လက်ရှိဖြန့်ဖြူးမှုသည် ဝါယာ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် မညီမညာဖြစ်ပြီး တူညီသောဝါယာကြိုးဖြတ်ပိုင်းဧရိယာကို လျော့ပါးစေပြီး၊ ၎င်းသည် ဝါယာကြိုး၏ ညီမျှသောခံနိုင်ရည်ကို တိုးမြင့်စေသည်။ အကြိမ်ရေ။ ထို့အပြင် ဝါယာကြိုးများ အကွေ့အကောက်တွင်၊ ကပ်နေသော ဝါယာကြိုးများသည် လက်ရှိကြောင့် သံလိုက်စက်ကွင်းများ ပေါင်းထည့်ခြင်းနှင့် နုတ်ခြင်းတို့ကို ဖြစ်စေသည်၊ သို့မှသာ ဝါယာနှင့် ကပ်လျက် မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် လျှပ်စီးကြောင်းကို စုစည်းစေသည် (သို့မဟုတ် လက်ရှိ၏ ဦးတည်ချက်ပေါ် မူတည်၍ အဝေးဆုံးမျက်နှာပြင်၊ ) တူညီသော ဝါယာကြိုး ကြားဖြတ်ခြင်းကို ဖြစ်စေသည်။ ဧရိယာ လျော့နည်းလာပြီး ညီမျှသော ခုခံမှု တိုးလာမှု ဖြစ်စဉ်ကို proximity effect ဟုခေါ်သည်။ multilayer winding ၏ inductance application တွင် proximity effect သည် ပို၍ပင် ထင်ရှားပါသည်။

၈

ပုံ 8 သည် AC ခံနိုင်ရည်နှင့် ဝါယာဒဏ်ရာ SMD inductor NR4018T220M ၏ ကြိမ်နှုန်းကြား ဆက်နွယ်မှုကို ပြသည်။ 1kHz ကြိမ်နှုန်းတွင်၊ ခုခံမှုမှာ 360mΩ ခန့်ဖြစ်သည်။ 100kHz တွင်၊ ခုခံနိုင်စွမ်းသည် 775mΩ အထိတိုးလာသည်။ 10MHz တွင် ခုခံမှုတန်ဖိုးသည် 160Ω နှင့် နီးစပ်သည်။ ကြေးနီဆုံးရှုံးမှုကို ခန့်မှန်းသောအခါ၊ တွက်ချက်မှုသည် အရေပြားနှင့် နီးစပ်မှုသက်ရောက်မှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ACR ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားပြီး ၎င်းကို ဖော်မြူလာ (၃) သို့ ပြုပြင်မွမ်းမံရမည်ဖြစ်သည်။

4. Saturation current (ISAT)

Saturation current ISAT သည် ယေဘုယျအားဖြင့် inductance တန်ဖိုးဖြစ်သည့် 10%, 30%, သို့မဟုတ် 40% ကဲ့သို့သော ဘက်လိုက်လျှပ်စီးကြောင်းကို အမှတ်အသားပြုပါသည်။ air-gap ferrite အတွက်၊ ၎င်း၏ saturation current characteristic သည် အလွန်လျင်မြန်သောကြောင့်၊ 10% နှင့် 40% အကြား ကွာခြားချက်များစွာမရှိပါ။ ပုံ 4 ကို ကိုးကားပါ။ သို့သော်၊ ၎င်းသည် သံမှုန့် core (တံဆိပ်တုံးထုထားသည့် inductor ကဲ့သို့) ဖြစ်ပါက ပုံ 9 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း saturation curve သည် အတော်လေး နူးညံ့သည်၊၊ inductance attenuation ၏ 10% သို့မဟုတ် 40% တွင် bias current သည် အလွန်များပြားပါသည်။ ကွဲပြားသောကြောင့် သံ cores အမျိုးအစားနှစ်မျိုးအတွက် saturation current value ကို အောက်ပါအတိုင်း သီးခြားဆွေးနွေးပါမည်။

air-gap ferrite အတွက်၊ circuit applications များအတွက် အများဆုံး inductor current ၏ အထက်ကန့်သတ်ချက်အဖြစ် ISAT ကို အသုံးပြုခြင်းသည် ကျိုးကြောင်းဆီလျော်ပါသည်။ သို့ရာတွင်၊ ၎င်းသည် သံမှုန့်အူတိုင်ဖြစ်ပြီး၊ နှေးကွေးသော ရွှဲရွှဲဝိသေသကြောင့်၊ အပလီကေးရှင်းပတ်လမ်း၏ အမြင့်ဆုံးလျှပ်စီးကြောင်း ISAT ထက်ကျော်လွန်နေလျှင်ပင် ပြဿနာရှိမည်မဟုတ်ပါ။ ထို့ကြောင့်၊ ဤသံ core လက္ခဏာသည် converter applications များပြောင်းရန်အတွက် အသင့်တော်ဆုံးဖြစ်သည်။ လေးလံသောဝန်အောက်တွင်၊ ပုံ 9 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း inductor ၏ inductance တန်ဖိုးနိမ့်သော်လည်း၊ လက်ရှိ ripple factor သည် မြင့်မားသော်လည်း လက်ရှိ capacitor current tolerance မြင့်မားသောကြောင့် ပြဿနာရှိမည်မဟုတ်ပါ။ ပေါ့ပါးသောဝန်အောက်တွင်၊ inductor ၏ inductance တန်ဖိုးသည် ပိုကြီးသည်၊ ၎င်းသည် inductor ၏ ripple current ကိုလျှော့ချနိုင်ပြီး သံဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချပေးသည်။ ပုံ 9 သည် TDK ၏ အနာ ferrite SLF7055T1R5N ၏ ရွှဲရွှဲလက်ရှိမျဉ်းကွေးနှင့် တံဆိပ်တုံးခတ်ထားသော သံမှုန့် core inductor SPM6530T1R5M ကို inductance ၏တူညီသောအမည်ခံတန်ဖိုးအောက်တွင် နှိုင်းယှဉ်ထားသည်။

၉

ပုံ 9။ အငွေ့ပျံခြင်း၏ တူညီသောအမည်ခံတန်ဖိုးအောက်တွင် အနာဖာရစ်နှင့် တံဆိပ်ခတ်ထားသော သံမှုန့်အူတိုင်၏ ရွှဲရွှဲလက်ရှိမျဉ်းကွေး

5. အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော လက်ရှိ (IDC)

Inductor အပူချိန် Tr˚C တက်လာသောအခါ IDC တန်ဖိုးသည် DC bias ဖြစ်သည်။ သတ်မှတ်ချက်များသည် 20˚C တွင် ၎င်း၏ DC ခံနိုင်ရည်တန်ဖိုး RDC ကို ဖော်ပြသည်။ ကြေးနီဝါယာကြိုး၏ အပူချိန်ကိန်းဂဏန်းအရ 3,930 ppm ခန့်ရှိပြီး Tr ၏ အပူချိန်တက်လာသောအခါ၊ ၎င်း၏ ခံနိုင်ရည်တန်ဖိုးမှာ RDC_Tr = RDC (1+0.00393Tr) ဖြစ်ပြီး ၎င်း၏ ပါဝါသုံးစွဲမှုသည် PCU = I2DCxRDC ဖြစ်သည်။ ဤကြေးနီဆုံးရှုံးမှုသည် inductor ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် လွင့်စင်သွားပြီး inductor ၏ အပူခံနိုင်ရည် ΘTH ကို တွက်ချက်နိုင်သည်-

(၂)

ဇယား 2 သည် TDK VLS6045EX စီးရီး (6.0×6.0×4.5mm) ၏ ဒေတာစာရွက်ကို ရည်ညွှန်းပြီး အပူချိန် 40˚C မြင့်တက်ချိန်တွင် အပူခံနိုင်ရည်ကို တွက်ချက်သည်။ သိသိသာသာ၊ တူညီသောစီးရီးနှင့်အရွယ်အစားရှိ inductors အတွက်၊ တူညီသောမျက်နှာပြင်အပူပျံ့နှံ့မှုဧရိယာကြောင့်တွက်ချက်ထားသောအပူခံနိုင်ရည်သည်နီးပါးတူညီသည်။ တစ်နည်းဆိုရသော် မတူညီသော inductors များ၏ အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော လက်ရှိ IDC ကို ခန့်မှန်းနိုင်သည်။ ကွဲပြားခြားနားသောစီးရီး (အထုပ်များ) သည် inductors ၏ကွဲပြားခြားနားသောအပူခံနိုင်ရည်ရှိသည်။ ဇယား 3 သည် TDK VLS6045EX စီးရီး (တစ်ပိုင်းအကာအရံ) နှင့် SPM6530 စီးရီး (ပုံသွင်း) ၏ inductors များ၏ အပူခံနိုင်ရည်အား နှိုင်းယှဉ်ထားသည်။ အပူခံနိုင်ရည်ပိုကြီးလေ၊ ဝန်လျှပ်စီးကြောင်းမှတဆင့် inductance စီးဆင်းလာသောအခါတွင်ထုတ်ပေးသောအပူချိန်မြင့်တက်လေလေ; မဟုတ်ရင် အောက်ပိုင်း။

(၂)

ဇယား 2။ အပူချိန် 40˚C မြင့်တက်ချိန်တွင် VLS6045EX စီးရီးအင်ဒိုက်တာများ၏ အပူဒဏ်ခံနိုင်ရည်

Inductors ၏ အရွယ်အစားသည် ဆင်တူသော်လည်း တံဆိပ်ခတ်ထားသော inductors များ၏ အပူခံနိုင်ရည်မှာ နည်းပါးသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ အပူပျံ့ခြင်း ပိုကောင်းသည် ဟု ဇယား 3 တွင် တွေ့မြင်နိုင်သည်။

(၃)

ဇယား 3. မတူညီသော အထုပ်အင်ဒိုက်တာများ၏ အပူခံနိုင်ရည်ကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်း။

6. Core ဆုံးရှုံးမှု

သံဓာတ်ဆုံးရှုံးမှုဟု ရည်ညွှန်းသော Coreဆုံးရှုံးမှုသည် အဓိကအားဖြင့် eddy current loss နှင့် hysteresis ဆုံးရှုံးမှုတို့ကြောင့်ဖြစ်သည်။ ဝဲကြီးလက်ရှိဆုံးရှုံးမှု၏အရွယ်အစားသည် အဓိကအားဖြင့် core material သည် "လုပ်ဆောင်ရန်" လွယ်ကူခြင်းရှိမရှိပေါ်တွင် အဓိကမူတည်ပါသည်။ conductivity မြင့်မားပါက၊ ဆိုလိုသည်မှာ ခုခံနိုင်စွမ်းနည်းသည်၊ eddy current loss မြင့်မားပြီး ferrite ၏ resistance မြင့်မားပါက၊ eddy current ဆုံးရှုံးမှုမှာ အတော်လေးနည်းပါသည်။ Eddy လက်ရှိဆုံးရှုံးမှုသည် ကြိမ်နှုန်းနှင့်လည်း သက်ဆိုင်ပါသည်။ ကြိမ်နှုန်းမြင့်လေ၊ eddy current ဆုံးရှုံးမှု ပိုများလေဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် core material သည် core ၏ သင့်လျော်သောလည်ပတ်နှုန်းကို ဆုံးဖြတ်ပေးလိမ့်မည်။ ယေဘူယျအားဖြင့်ပြောရလျှင်၊ သံမှုန့်အူတိုင်၏အလုပ်လုပ်နှုန်းသည် 1MHz သို့ရောက်ရှိနိုင်ပြီး ferrite ၏အလုပ်လုပ်နှုန်းသည် 10MHz သို့ရောက်ရှိနိုင်သည်။ လည်ပတ်မှုကြိမ်နှုန်းသည် ဤကြိမ်နှုန်းထက်ကျော်လွန်ပါက၊ eddy လက်ရှိဆုံးရှုံးမှုသည် လျင်မြန်စွာတိုးလာပြီး သံအူတိုင်အပူချိန်လည်း တိုးလာမည်ဖြစ်သည်။ သို့သော်လည်း သံအူတိုင်များ လျင်မြန်စွာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာမှုနှင့်အတူ၊ ပိုမိုမြင့်မားသော လုပ်ဆောင်မှုကြိမ်နှုန်းရှိသော သံအူတိုင်များသည် ထောင့်တစ်ဝိုက်တွင် ရှိသင့်သည်။

နောက်ထပ်သံဆုံးရှုံးမှုသည် hysteresis ဆုံးရှုံးမှုဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် hysteresis မျဉ်းကွေးဖြင့် ဝန်းရံထားသော ဧရိယာနှင့် အချိုးကျဖြစ်ပြီး၊ လက်ရှိ AC အစိတ်အပိုင်း၏ လွှဲလွှဲခွင်ပမာဏနှင့် ဆက်စပ်နေသည်။ AC swing ပိုကြီးလေ၊ hysteresis ဆုံးရှုံးမှု ပိုများလေဖြစ်သည်။

inductor ၏ ညီမျှသော circuit တွင်၊ inductor နှင့် အပြိုင်ချိတ်ဆက်ထားသော resistor သည် သံဆုံးရှုံးမှုကိုဖော်ပြရန် မကြာခဏအသုံးပြုသည်။ ကြိမ်နှုန်းသည် SRF နှင့် ညီမျှသောအခါ၊ inductive reactance နှင့် capacitive reactance သည် ထွက်သွားပြီး၊ နှင့် ညီမျှသော reactance သည် သုညဖြစ်သည်။ ဤအချိန်တွင်၊ inductor ၏ impedance သည် winding resistance နှင့်အတူ ဆက်တိုက်ရှိ သံဆုံးရှုံးမှုခံနိုင်ရည်နှင့် ညီမျှပြီး သံဆုံးရှုံးမှုခုခံမှုမှာ winding resistance ထက် များစွာကြီးမားသောကြောင့် SRF တွင် impedance သည် သံဆုံးရှုံးမှုခံနိုင်ရည်နှင့် ညီမျှပါသည်။ နမူနာအဖြစ် ဗို့အားနိမ့် inductor ကိုယူ၍ ၎င်း၏သံဆုံးရှုံးမှုခံနိုင်ရည်မှာ 20kΩ ခန့်ဖြစ်သည်။ inductor ၏အစွန်းနှစ်ဖက်ရှိ ထိရောက်သောတန်ဖိုးဗို့အား 5V ဟုခန့်မှန်းပါက၊ ၎င်း၏သံဆုံးရှုံးမှုသည် 1.25mW ခန့်ရှိပြီး သံဆုံးရှုံးမှုခံနိုင်ရည်ပိုကြီးလေ၊ ပိုကောင်းကြောင်းပြသသည်။

7. ဒိုင်းဖွဲ့စည်းပုံ

ferrite inductors များ၏ ထုပ်ပိုးမှုဖွဲ့စည်းပုံတွင် အကာအရံမရှိသော၊ သံလိုက်ကော်ဖြင့် အကာအရံတစ်ပိုင်းနှင့် အကာအရံများ ပါ၀င်ပြီး ၎င်းတို့နှစ်ခုလုံးတွင် သိသိသာသာ လေကွာဟမှုရှိပါသည်။ ထင်ရှားသည်မှာ၊ လေကွာဟမှုသည် သံလိုက်ယိုစိမ့်မှုရှိမည်ဖြစ်ပြီး အဆိုးဆုံးတွင်၊ ၎င်းသည် ပတ်ဝန်းကျင်ရှိ အချက်ပြဆားကစ်များကို အနှောင့်အယှက်ပေးမည် သို့မဟုတ် အနီးအနားတွင် သံလိုက်ပစ္စည်းတစ်ခုရှိနေပါက ၎င်း၏ inductance ကိုလည်း ပြောင်းလဲသွားမည်ဖြစ်သည်။ အခြားထုပ်ပိုးမှုဖွဲ့စည်းပုံမှာ တံဆိပ်တုံးထုထားသော သံမှုန့်အင်ဒိုက်တာဖြစ်သည်။ Inductor အတွင်းတွင် ကွာဟချက်မရှိ၍ အကွေ့အကောက်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ခိုင်မာသောကြောင့် သံလိုက်စက်ကွင်းများ ကွဲထွက်မှုပြဿနာမှာ သေးငယ်ပါသည်။ ပုံ 10 သည် RTO 1004 oscilloscope ၏ FFT လုပ်ဆောင်ချက်ကို အသုံးပြုခြင်းဖြစ်ပြီး 3mm အထက် 3mm တွင် ယိုစိမ့်နေသော သံလိုက်စက်ကွင်း၏ ပြင်းအားနှင့် တံဆိပ်ခတ်ထားသော inductor ၏ ဘေးဘက်တွင် ဖြစ်သည်။ ဇယား 4 သည် မတူညီသော အထုပ်ဖွဲ့စည်းပုံ inductors များ၏ ယိုစိမ့်သံလိုက်စက်ကွင်းကို နှိုင်းယှဉ်ဖော်ပြပါသည်။ အကာအကွယ်မရှိသော inductors များတွင် အဆိုးရွားဆုံး သံလိုက်ယိုစိမ့်မှု ရှိနေသည်ကို တွေ့နိုင်သည်။ တံဆိပ်ခတ်ထားသော inductors များသည် အသေးငယ်ဆုံးသော သံလိုက်ယိုစိမ့်မှုရှိပြီး အကောင်းဆုံးသော သံလိုက်အကာအရံများကို ပြသသည်။ . ဤအဆောက်အဦနှစ်ခု၏ inductors ၏ယိုစိမ့်သံလိုက်စက်ကွင်း၏ပြင်းအားကွာခြားချက်မှာ 14dB ခန့်ဖြစ်ပြီး 5 ဆနီးပါးဖြစ်သည်။

10

ပုံ 10။ 3mm အထက် 3mm နှင့် တံဆိပ်ခတ်ထားသော inductor ၏ ဘေးဘက်တွင် တိုင်းတာထားသော ယိုစိမ့်သံလိုက်စက်ကွင်း၏ပြင်းအား

(၄)

ဇယား 4။ မတူညီသော အထုပ်ဖွဲ့စည်းပုံ လျှပ်ကူးတာများ၏ ယိုစိမ့်သံလိုက်စက်ကွင်းကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်း။

8. coupling

အချို့သောအပလီကေးရှင်းများတွင်၊ တစ်ခါတစ်ရံတွင် PCB တွင် DC converters အစုံလိုက်အများအပြားရှိသည်၊ ၎င်းတို့သည် အများအားဖြင့် တစ်ခုနှင့်တစ်ခုဘေးတွင်စီစဉ်ထားပြီး ၎င်းတို့၏သက်ဆိုင်ရာ inductors များကိုလည်း တစ်ခုနှင့်တစ်ခုဘေးတွင်စီစဉ်ထားသည်။ အကယ်၍ သင်သည် သံလိုက်ကော်ဖြင့် အကာအရံမရှိသော သို့မဟုတ် တစ်ပိုင်းအကာအကာတစ်မျိုးကို အသုံးပြုပါက EMI အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေရန် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု တွဲနေနိုင်သည်။ ထို့ကြောင့် inductor ကိုနေရာချသည့်အခါ၊ inductor ၏ polarity ကို ဦးစွာမှတ်သားရန်နှင့် inductor ၏အတွင်းဆုံးအလွှာ၏အစနှင့်အကွေ့အကောက်များသောအမှတ်ကို buck converter ၏ VSW ကဲ့သို့သော converter ၏ switching voltage သို့ချိတ်ဆက်ရန် အကြံပြုအပ်ပါသည်။ ရွေ့လျားနေသော အချက်ဖြစ်သည်။ ထွက်ပေါက် terminal သည် static pointဖြစ်သည့် output capacitor နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။ ကြေးနီဝါယာကြိုးအကွေ့အကောက်များသည် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းအကာအရံများကို အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ multiplexer ၏ဝါယာကြိုးအစီအစဉ်တွင်၊ inductance ၏ polarity ကိုပြုပြင်ခြင်းသည်အပြန်အလှန် inductance ၏ပြင်းအားကိုဖြေရှင်းရန်နှင့်မျှော်လင့်မထားသော EMI ပြဿနာအချို့ကိုရှောင်ရှားရန်ကူညီပေးသည်။

အပလီကေးရှင်းများ

ယခင်အခန်းတွင် အဓိကပစ္စည်း၊ အထုပ်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် inductor ၏ အရေးကြီးသော လျှပ်စစ်ဝိသေသလက္ခဏာများကို ဆွေးနွေးထားသည်။ ဤအခန်းတွင် buck converter ၏ သင့်လျော်သော inductance တန်ဖိုးကို မည်သို့ရွေးချယ်ရပုံနှင့် စီးပွားဖြစ်ရရှိနိုင်သော inductor ကိုရွေးချယ်ခြင်းအတွက် ထည့်သွင်းစဉ်းစားမှုများကို ရှင်းပြပါမည်။

ညီမျှခြင်း (5) တွင် ပြထားသည့်အတိုင်း၊ inductor တန်ဖိုးနှင့် converter ၏ switching frequency သည် inductor ripple current (ΔiL) ကို သက်ရောက်မှုရှိမည်ဖြစ်သည်။ inductor ripple current သည် output capacitor မှတဆင့် စီးဆင်းမည်ဖြစ်ပြီး output capacitor ၏ ripple current ကို ထိခိုက်စေပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ၎င်းသည် output capacitor ၏ရွေးချယ်မှုကိုထိခိုက်စေပြီး output voltage ၏ ripple size ကို ထပ်မံထိခိုက်စေမည်ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်၊ inductance တန်ဖိုးနှင့် output capacitance တန်ဖိုးသည် စနစ်၏ တုံ့ပြန်မှုဒီဇိုင်းနှင့် load ၏ တက်ကြွသောတုံ့ပြန်မှုကိုလည်း သက်ရောက်မှုရှိမည်ဖြစ်သည်။ ပိုကြီးသော inductance တန်ဖိုးကို ရွေးချယ်ခြင်းသည် capacitor တွင် လက်ရှိ stress နည်းပါးပြီး output voltage ripple ကို လျှော့ချရန်နှင့် စွမ်းအင်ပိုမိုသိုလှောင်နိုင်သည်ကိုလည်း အကျိုးပြုပါသည်။ သို့သော်၊ ပိုကြီးသော inductance တန်ဖိုးသည် ပိုကြီးသောပမာဏကို ညွှန်ပြသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ကုန်ကျစရိတ်ပိုများသည်။ ထို့ကြောင့် converter ကို ဒီဇိုင်းဆွဲသောအခါ၊ inductance တန်ဖိုး၏ ဒီဇိုင်းသည် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။

(၅)

ဖော်မြူလာ (၅) မှ အဝင်ဗို့အားနှင့် အထွက်ဗို့အား ကွာဟချက် ပိုများလာသောအခါ၊ inductor ripple current သည် ပိုကြီးလာမည်ဖြစ်ပြီး၊ ယင်းသည် inductor ဒီဇိုင်း၏ အဆိုးရွားဆုံး အခြေအနေဖြစ်သည်။ အခြား inductive ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုနှင့်အတူ၊ အဆင့်-ဆင်း converter ၏ inductance ဒီဇိုင်းအမှတ်ကို အများအားဖြင့် အများဆုံး input voltage နှင့် full load ၏အခြေအနေအောက်တွင် ရွေးချယ်သင့်သည်။

inductance တန်ဖိုးကို ဒီဇိုင်းရေးဆွဲသည့်အခါ၊ inductor ripple current နှင့် inductor size အကြား အပေးအယူပြုလုပ်ရန် လိုအပ်ပြီး ripple current factor (ripple current factor; γ) ကို ဖော်မြူလာ (6) တွင် ဖော်ပြထားသကဲ့သို့ ဤနေရာတွင် သတ်မှတ်ထားပါသည်။

(၆)

ဖော်မြူလာ (၆) ကို ဖော်မြူလာ (၅) သို့ အစားထိုးခြင်း၊ လျှပ်ကူးပစ္စည်းတန်ဖိုးကို ဖော်မြူလာ (၇) အဖြစ် ဖော်ပြနိုင်သည်။

(၇)

ဖော်မြူလာ (7) အရ၊ input နှင့် output voltage အကြား ကွာခြားချက် ပိုကြီးသောအခါ γ value သည် ပိုကြီးသည်ကို ရွေးနိုင်သည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနှင့်၊ အဝင်နှင့်အထွက်ဗို့အားပိုမိုနီးကပ်ပါက γ တန်ဖိုးဒီဇိုင်းသည် သေးငယ်ရမည်ဖြစ်သည်။ Inductor ripple current နှင့် size ကို သမားရိုးကျ ဒီဇိုင်းအတွေ့အကြုံတန်ဖိုးအရ ရွေးချယ်ရန်အတွက် γ သည် များသောအားဖြင့် 0.2 မှ 0.5 ဖြစ်သည်။ အောက်ဖော်ပြပါသည် RT7276 အား inductance တွက်ချက်ခြင်းနှင့် စီးပွားဖြစ်ရရှိနိုင်သော inductors များရွေးချယ်ခြင်းတို့ကို သရုပ်ဖော်ရန်အတွက် ဥပမာတစ်ခုအနေဖြင့် ယူခြင်းဖြစ်သည်။

ဒီဇိုင်းနမူနာ- RT7276 အဆင့်မြင့်အဆက်မပြတ်အချိန်မှန် (Advanced Constant On-Time; ACOTTM) synchronous rectification step-down converter ဖြင့် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားပြီး၊ ၎င်း၏ switching frequency 700 kHz ဖြစ်ပြီး input voltage သည် 4.5V မှ 18V ဖြစ်ပြီး အထွက်ဗို့အားမှာ 1.05V ဖြစ်သည်။ . full load current သည် 3A ဖြစ်သည်။ အထက်တွင်ဖော်ပြခဲ့သည့်အတိုင်း inductance တန်ဖိုးကို အများဆုံး input voltage 18V နှင့် 3A အပြည့် load ၏ အခြေအနေအောက်တွင် ဒီဇိုင်းရေးဆွဲရမည်ဖြစ်ပြီး γ တန်ဖိုးကို 0.35 အဖြစ်ယူကာ အထက်ပါတန်ဖိုးအား ညီမျှခြင်း (7) ဖြင့် အစားထိုးကာ inductance၊ တန်ဖိုးသည်

သမားရိုးကျ အမည်ခံ inductance တန်ဖိုး 1.5 µH ရှိသော inductor ကို အသုံးပြုပါ။ Inductor ripple current ကို အောက်ပါအတိုင်း တွက်ချက်ရန် အစားထိုး ဖော်မြူလာ (၅)။

ထို့ကြောင့် inductor ၏ peak current သည်

နှင့် inductor current (IRMS) ၏ ထိရောက်မှုတန်ဖိုးသည်

inductor ripple component သည် သေးငယ်သောကြောင့်၊ inductor current ၏ ထိရောက်သောတန်ဖိုးသည် အဓိကအားဖြင့် ၎င်း၏ DC အစိတ်အပိုင်းဖြစ်ပြီး၊ ဤထိရောက်သောတန်ဖိုးကို inductor rated current IDC ကိုရွေးချယ်ရန်အတွက် အခြေခံအဖြစ်အသုံးပြုပါသည်။ 80% derating (derating) ဒီဇိုင်းဖြင့်၊ inductance လိုအပ်ချက်များမှာ-

L = 1.5 µH (100 kHz), IDC = 3.77 A, ISAT = 4.34 A

ဇယား 5 သည် အရွယ်အစားတူသော်လည်း အထုပ်ဖွဲ့စည်းပုံတွင် မတူညီသော TDK ၏ မတူညီသောစီးရီးများ၏ ရနိုင်သော inductors များကို စာရင်းပြုစုထားသည်။ တံဆိပ်ခတ်ထားသော inductor (SPM6530T-1R5M) ၏ saturation current နှင့် rated current သည် ကြီးမားပြီး thermal resistance သည် သေးငယ်ပြီး heat dissipation ကောင်းမွန်ကြောင်း ဇယားမှ မြင်တွေ့နိုင်သည်။ ထို့အပြင်ယခင်အခန်းတွင်ဆွေးနွေးမှုအရ၊ တံဆိပ်ခတ်ထားသော inductor ၏အဓိကပစ္စည်းသည် သံမှုန့်အူတိုင်ဖြစ်သောကြောင့် ၎င်းကို semi-shielded (VLS6045EX-1R5N) နှင့် shielded (SLF7055T-1R5N) inductors များနှင့်နှိုင်းယှဉ်ထားသည်။ သံလိုက်ကော်ဖြင့်။ ကောင်းမွန်သော DC ဘက်လိုက်မှုလက္ခဏာများရှိသည်။ ပုံ 11 သည် RT7276 အဆင့်မြင့် အဆက်မပြတ် အချိန်မှန် တစ်ပြိုင်နက်တည်း ပြုပြင်ခြင်း အဆင့်-ဆင်း converter သို့ အသုံးပြုသည့် မတူညီသော inductors များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို နှိုင်းယှဉ်ပြသထားသည်။ ရလဒ်များသည် သုံးခုကြား ထိရောက်မှု ကွာခြားချက်မှာ သိသာထင်ရှားခြင်းမရှိကြောင်း ပြသနေသည်။ အပူစွန့်ထုတ်ခြင်း၊ DC ဘက်လိုက်မှုလက္ခဏာများနှင့် သံလိုက်စက်ကွင်းများ စီးဆင်းခြင်းဆိုင်ရာ ပြဿနာများကို စဉ်းစားပါက၊ SPM6530T-1R5M inductors ကို အသုံးပြုရန် အကြံပြုအပ်ပါသည်။

(၅)

ဇယား 5။ မတူညီသော TDK စီးရီးများ၏ inductance နှိုင်းယှဉ်ခြင်း။

၁၁

ပုံ 11။ မတူညီသော inductors များနှင့် converter စွမ်းဆောင်ရည်ကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်း။

တူညီသောအထုပ်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် inductance တန်ဖိုးကိုရွေးချယ်ပါက၊ သို့သော် SPM4015T-1R5M (4.4×4.1×1.5mm) ကဲ့သို့သော အရွယ်အစားသေးငယ်သော inductors များသည် ၎င်း၏အရွယ်အစားသေးငယ်သော်လည်း DC ခုခံမှု RDC (44.5mΩ) နှင့် thermal resistance ΘTH ( 51˚C) /W) ပိုကြီးသည်။ တူညီသောသတ်မှတ်ချက်များ၏ converters များအတွက်၊ inductor မှသည်းခံသောလက်ရှိတန်ဖိုးသည် တူညီပါသည်။ ထင်ရှားသည်မှာ၊ DC ခံနိုင်ရည်သည် လေးလံသောဝန်အောက်တွင် စွမ်းဆောင်ရည်ကို လျော့ကျစေမည်ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင် ကြီးမားသောအပူခံနိုင်ရည်သည် ညံ့ဖျင်းသောအပူကို ဆိုလိုသည်။ ထို့ကြောင့်၊ inductor ကိုရွေးချယ်သည့်အခါ၊ အရွယ်အစားလျှော့ချခြင်း၏အကျိုးကျေးဇူးများကိုထည့်သွင်းစဉ်းစားရန်သာမက၎င်း၏ပါရှိသောချို့ယွင်းချက်များကိုအကဲဖြတ်ရန်လည်းလိုအပ်သည်။

နိဂုံးချုပ်အားဖြင့်

Inductance သည် စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုနှင့် စစ်ထုတ်ခြင်းအတွက် အသုံးပြုနိုင်သည့် ပါဝါပြောင်းစက်များကို ကူးပြောင်းရာတွင် အသုံးများသော passive အစိတ်အပိုင်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ သို့သော်၊ circuit ဒီဇိုင်းတွင်၊ ၎င်းသည် ဂရုပြုရန်လိုအပ်သည့် inductance တန်ဖိုးသာမက AC ခံနိုင်ရည်နှင့် Q တန်ဖိုး၊ လက်ရှိသည်းခံနိုင်မှု၊ သံ core saturation နှင့် package structure အပါအဝင် အခြားသော parameters များသည် မဖြစ်မနေလိုအပ်သော parameters များဖြစ်သည်။ Inductor ကိုရွေးချယ်တဲ့အခါ ထည့်သွင်းစဉ်းစားပါ။ . ဤကန့်သတ်ချက်များသည် အများအားဖြင့် အဓိကပစ္စည်း၊ ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်၊ အရွယ်အစားနှင့် ကုန်ကျစရိတ်တို့နှင့် ဆက်စပ်နေပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ဤဆောင်းပါးသည် မတူညီသော သံအူတိုင်ပစ္စည်းများ၏ ဝိသေသလက္ခဏာများနှင့် ပါဝါထောက်ပံ့မှုဒီဇိုင်းအတွက် ကိုးကားချက်အဖြစ် သင့်လျော်သော inductance ကို ရွေးချယ်နည်းကို မိတ်ဆက်ပေးပါသည်။