判断电感饱和的几个小窍门,你学会了吗?
一. 电感饱和的原因1先直观的认识下什么是电感饱和,如图1:http://mianbaoban-assets.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/xinyu-images/MBXY-CR-aab3b6a2e9466850daa1dfc1506a441a.png图1
[*]磁芯在磁场的作用下会被磁化,其内部磁畴会慢慢旋转;
[*]当磁通密度达到Bm时,磁通密度不再随磁场强度的增大而大幅度增大,此时电感达到饱和。
当电感饱和后,µ会大幅度减小,最终导致电感量大幅降低,失去抑制电流的能力。http://mianbaoban-assets.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/xinyu-images/MBXY-CR-05fe2da402d2d9dea85df4282adce4f9.png图2
二. 判断电感饱和的诀窍Q:在实际应用中有没有判断电感饱和的诀窍呢?
A:可以总结为两大类:理论计算和实验测试。
[*]理论计算可从最大磁通密度和最大电感电流入手;
[*]实验测试主要关注电感电流波形和一些其他初步判断方法。
http://mianbaoban-assets.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/xinyu-images/MBXY-CR-0162f9514dabd037ea11c1119c981359.png实际中可简化计算,用ui来代替ur;最后与磁材饱和磁通密度相比较,就能判断设计的电感是否有饱和的风险。
方法2:计算最大电感电流不同的电路拓扑对电感电流计算有不同的公式。以Buck芯片MP2145为例,可以按照如下公式计算,将计算结果与电感规格值相比较就能判断电感是否会饱和。http://mianbaoban-assets.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/xinyu-images/MBXY-CR-f51a983b0a444d067ecc7ee994a22ebb.png
方法3:通过电感电流波形来判断电感是否饱和还是以MP2145为例,使用MPSmart仿真工具进行仿真,从仿真波形可以知道,当电感没有饱和时,电感电流是一个斜率一定的三角波,当电感饱和时电感电流波形会有一个明显畸变,这是由于饱和后感量降低造成的。http://mianbaoban-assets.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/xinyu-images/MBXY-CR-e85d50f2681419707a5e04f784a7ea26.png
下面是在MP2145 Demo板上实测波形,可以看到饱和后有明显的畸变,与仿真结果一致。http://mianbaoban-assets.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/xinyu-images/MBXY-CR-7e706d56f8cebd403f21305dd3c7d821.png
方法4:
测量电感是否异常温升,听是否有异常啸叫在工程实际中还有很多情况,我们可能不能准确知道磁芯型号,也很难知道电感饱和电流大小,有时候也不能方便的测试电感电流;这时候我们还可以通过测量电感是否有异常温升,或者听是否有异常啸叫等手段来初步判断是否发生了饱和。http://mianbaoban-assets.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/xinyu-images/MBXY-CR-9628314d293d4f4604b1c4220fb176aa.png
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