Quando si tratta dell'induttore, molti progettisti sono nervosi perché non sanno come utilizzarloinduttore. Molte volte, proprio come il gatto di Schròdinger: solo quando apri la scatola puoi sapere se il gatto è morto oppure no. Solo quando l'induttore viene effettivamente saldato e utilizzato nel circuito possiamo sapere se viene utilizzato correttamente o meno.
Perché l'induttore è così difficile? Perché l'induttanza coinvolge il campo elettromagnetico e la relativa teoria del campo elettromagnetico e la trasformazione tra campo magnetico ed elettrico sono spesso le più difficili da comprendere. Non discuteremo il principio di induttanza, la legge di Lenz, la legge della mano destra, ecc. Infatti, per quanto riguarda l'induttore, ciò a cui dovremmo prestare attenzione sono ancora i parametri di base dell'induttore: valore di induttanza, corrente nominale, frequenza di risonanza, fattore di qualità (valore Q).
Parlando del valore dell’induttanza, è facile per tutti capire che la prima cosa a cui prestiamo attenzione è il suo “valore di induttanza”. La chiave è capire cosa rappresenta il valore di induttanza. Cosa rappresenta il valore dell'induttanza? Il valore dell'induttanza rappresenta che maggiore è il valore, maggiore è l'energia che l'induttanza può immagazzinare.
Quindi dobbiamo considerare il ruolo del valore grande o piccolo dell'induttanza e della maggiore o minore energia che immagazzina. Quando il valore dell'induttanza dovrebbe essere elevato e quando il valore dell'induttanza dovrebbe essere piccolo.
Allo stesso tempo, dopo aver compreso il concetto di valore di induttanza e averlo combinato con la formula teorica dell'induttanza, possiamo capire cosa influenza il valore dell'induttanza nella produzione dell'induttore e come aumentarlo o diminuirlo.
Anche la corrente nominale è molto semplice, proprio come la resistenza, poiché l'induttore è collegato in serie nel circuito, inevitabilmente scorrerà corrente. Il valore di corrente consentito è la corrente nominale.
La frequenza di risonanza non è facile da capire. L'induttore utilizzato nella pratica non deve essere un componente ideale. Avrà capacità equivalente, resistenza equivalente e altri parametri.
Frequenza di risonanza significa che al di sotto di questa frequenza le caratteristiche fisiche dell'induttore si comportano ancora come un induttore e al di sopra di questa frequenza non si comporta più come un induttore.
Il fattore qualità (valore Q) è ancora più confuso. Infatti, il fattore di qualità si riferisce al rapporto tra l'energia immagazzinata dall'induttore e la perdita di energia causata dall'induttore in un ciclo di segnale ad una determinata frequenza del segnale.
Va notato qui che il fattore di qualità si ottiene con una certa frequenza. Pertanto, quando diciamo che il valore Q di un induttore è elevato, in realtà significa che è superiore al valore Q di altri induttori in un determinato punto di frequenza o in una determinata banda di frequenza.
Comprendere questi concetti e poi metterli in pratica.
Gli induttori sono generalmente suddivisi in tre categorie di applicazione: induttori di potenza, induttori ad alta frequenza e induttori ordinari.
Per prima cosa, parliamo diinduttore di potenza.
L'induttore di potenza viene utilizzato nel circuito di potenza. Tra gli induttori di potenza, la cosa più importante a cui prestare attenzione è il valore dell'induttanza e il valore della corrente nominale. La frequenza di risonanza e il fattore qualità di solito non devono essere molto preoccupati.
Perché? Perchéinduttori di potenzasono spesso utilizzati in situazioni a bassa frequenza e ad alta corrente. Ricordiamo che qual è la frequenza di commutazione del modulo di potenza nel circuito boost o nel circuito buck? Sono solo poche centinaia di K e la frequenza di commutazione più veloce è solo di pochi M. In generale, questo valore è molto inferiore alla frequenza di autorisonanza dell'induttore di potenza. Quindi non dobbiamo preoccuparci della frequenza di risonanza.
Allo stesso modo, nel circuito di alimentazione a commutazione, l'uscita finale è la corrente continua e la componente alternata rappresenta in realtà una piccola percentuale.
Ad esempio, per una potenza in uscita di 1 W BUCK, la componente CC rappresenta l'85%, 0,85 W, e la componente CA rappresenta il 15%, 0,15 W. Supponiamo che il fattore di qualità Q dell'induttore di potenza utilizzato sia 10, perché secondo la definizione del fattore di qualità dell'induttore, è il rapporto tra l'energia immagazzinata dall'induttore e l'energia consumata dall'induttore. L'induttanza deve immagazzinare energia, ma il componente CC non può funzionare. Solo il componente AC può funzionare. Quindi la perdita CA causata da questo induttore è di soli 0,015 W, pari all'1,5% della potenza totale. Poiché il valore Q dell'induttore di potenza è molto maggiore di 10, di solito non ci interessa molto questo indicatore.
Parliamo diinduttore ad alta frequenza.
Gli induttori ad alta frequenza vengono utilizzati nei circuiti ad alta frequenza. Nei circuiti ad alta frequenza, la corrente è generalmente piccola, ma la frequenza richiesta è molto elevata. Pertanto, gli indicatori chiave dell'induttore diventano la frequenza di risonanza e il fattore di qualità.
La frequenza di risonanza e il fattore di qualità sono caratteristiche fortemente correlate alla frequenza e spesso esiste una curva caratteristica di frequenza ad essi corrispondente.
Questa cifra deve essere compresa. Dovresti sapere che il punto più basso nel diagramma di impedenza della caratteristica della frequenza di risonanza è il punto della frequenza di risonanza. I valori del fattore di qualità corrispondenti alle diverse frequenze si troveranno nel diagramma caratteristico della frequenza del fattore di qualità. Verifica se può soddisfare le esigenze della tua applicazione.
Per gli induttori ordinari, dovremmo considerare principalmente diversi scenari applicativi, se vengono utilizzati nel circuito del filtro di potenza o nel filtro del segnale, quanta frequenza del segnale, quanta corrente e così via. Per diversi scenari, dovremmo prestare attenzione alle loro diverse caratteristiche.
Se sei interessato, non esitare a contattarciMingdaper maggiori dettagli
Orario di pubblicazione: 17 febbraio 2023
