Analyse der Rolle des Induktors bei der Schaltstromversorgung

Der Induktor ist eine häufig verwendete Komponente in Schaltnetzteilen, da seine Strom- und Spannungsphase unterschiedlich ist, sodass der Verlust theoretisch Null ist. Induktivitäten werden oft als Energiespeicherkomponenten verwendet und oft zusammen mit Kondensatoren in Eingangsfilter- und Ausgangsfilterkreisen verwendet, um den Strom zu glätten.

 

Der Induktor ist eine häufig verwendete Komponente in Schaltnetzteilen, da seine Strom- und Spannungsphase unterschiedlich ist, sodass der Verlust theoretisch Null ist. Induktivitäten werden oft als Energiespeicherkomponenten verwendet und oft zusammen mit Kondensatoren in Eingangsfilter- und Ausgangsfilterkreisen verwendet, um den Strom zu glätten. Eine Induktivität, auch Drossel genannt, zeichnet sich durch die „große Trägheit“ des durch sie fließenden Stroms aus. Mit anderen Worten: Aufgrund der Flusskontinuität muss der Strom durch die Induktivität kontinuierlich sein, da sonst große Spannungsspitzen erzeugt werden.

 

Induktivität ist ein magnetisches Element und weist daher das Problem der magnetischen Sättigung auf. Bei einigen Anwendungen kann die Induktivität in die Sättigung gelangen, bei anderen kann die Induktivität ab einem bestimmten Stromwert in die Sättigung gelangen, und bei einigen Anwendungen kann die Induktivität nicht in die Sättigung gehen, was eine Unterscheidung in bestimmten Leitungen erfordert. In den meisten Fällen arbeitet die Induktivität im „linearen Bereich“, in dem der Wert der Induktivität konstant ist und sich nicht mit der Klemmenspannung und dem Klemmenstrom ändert.

 

Es gibt jedoch ein nicht zu vernachlässigendes Problem beim Schalten der Stromversorgung, nämlich dass die Wicklung des Induktors zu zwei verteilten Parametern (oder parasitären Parametern) führt, einer davon ist der unvermeidliche Wicklungswiderstand und die andere ist die verteilte Streukapazität, die mit dem Wickelprozess und dem Material zusammenhängt. Die Streukapazität hat bei niedrigen Frequenzen nur geringe Auswirkungen, wird jedoch mit zunehmender Frequenz deutlich. Wenn die Frequenz einen bestimmten Wert überschreitet, kann die Induktivität kapazitiv werden. Wenn die Streukondensatoren in einem einzigen Kondensator „konzentriert“ werden, können die Kapazitätseigenschaften bei einer bestimmten Frequenz aus dem Ersatzschaltbild der Induktivität abgelesen werden.

 

Bei der Analyse des Betriebszustands des Induktors in der Leitung oder beim Zeichnen des Spannungs- und Stromwellenformdiagramms können die folgenden Eigenschaften berücksichtigt werden:

 

1. Wenn der Strom I durch die Induktivität L fließt, beträgt die von der Induktivität L gespeicherte Energie: E=0,5×L×I2 (1)

 

2. In einem Schaltzyklus ist die Beziehung zwischen der Änderung des Induktorstroms (Spitze-zu-Spitze-Wert des Welligkeitsstroms) und der Spannung an beiden Enden des Induktors: V=(L×di)/ dt (2); Es ist ersichtlich, dass die Größe des Welligkeitsstroms mit dem Induktorwert zusammenhängt.

 

3. So wie Kondensatoren Lade- und Entladeströme haben, gibt es auch bei Induktivitäten Lade- und Entladespannungsprozesse. Die Spannung am Kondensator ist proportional zum Integral des Stroms (eine · Sekunde), und der Strom an der Induktivität ist proportional zum Integral der Spannung (Volt · Sekunde). Solange sich die Induktorspannung ändert, ändert sich auch die Stromänderungsrate di/dt. Die Vorwärtsspannung erhöht den Strom linear und die Rückwärtsspannung verringert den Strom linear.

 

Die Größe des Welligkeitsstroms wirkt sich auch auf die Größe der Induktivität und der Ausgangskapazität aus. Der Welligkeitsstrom ist im Allgemeinen auf den maximalen Ausgangsstrom von 10 % bis 30 % eingestellt, sodass bei der Stromversorgung vom Buck-Typ der Spitzenstrom durch die Induktivität 5 % bis 15 % größer ist als der Ausgangsstrom der Stromversorgung.

 

Die Berechnung des richtigen Induktivitätswerts ist sehr wichtig für die Auswahl der geeigneten Induktivität und Ausgangskapazität, um die minimale Welligkeit der Ausgangsspannung zu erhalten.

 

Der Induktor ist eine häufig verwendete Komponente in Schaltnetzteilen, da seine Strom- und Spannungsphase unterschiedlich ist, sodass der Verlust theoretisch Null ist. Induktivitäten werden oft als Energiespeicherkomponenten verwendet und oft zusammen mit Kondensatoren in Eingangsfilter- und Ausgangsfilterkreisen verwendet, um den Strom zu glätten. Eine Induktivität, auch Drossel genannt, zeichnet sich durch eine „große Trägheit“ des durch sie fließenden Stroms aus. Mit anderen Worten: Aufgrund der Flusskontinuität muss der Strom durch die Induktivität kontinuierlich sein, da sonst große Spannungsspitzen auftreten.

 

Induktivität ist ein magnetisches Element und weist daher das Problem der magnetischen Sättigung auf. Bei einigen Anwendungen kann die Induktivität in die Sättigung gelangen, bei anderen kann die Induktivität ab einem bestimmten Stromwert in die Sättigung gelangen, und bei einigen Anwendungen kann die Induktivität nicht in die Sättigung gehen, was eine Unterscheidung in bestimmten Leitungen erfordert. In den meisten Fällen arbeitet die Induktivität im „linearen Bereich“, in dem der Wert der Induktivität konstant ist und sich nicht mit der Klemmenspannung und dem Klemmenstrom ändert.

 

Es gibt jedoch ein nicht zu vernachlässigendes Problem bei der Schaltstromversorgung, nämlich dass die Wicklung des Induktors zu zwei verteilten Parametern (oder parasitären Parametern) führt, einer ist der unvermeidliche Wicklungswiderstand und der andere ist verteilt Streukapazität im Zusammenhang mit Wickelprozess und Material. Die Streukapazität hat bei niedrigen Frequenzen nur geringe Auswirkungen, wird jedoch mit zunehmender Frequenz deutlich. Wenn die Frequenz einen bestimmten Wert überschreitet, kann die Induktivität kapazitiv werden. Wenn die Streukondensatoren in einem einzigen Kondensator „konzentriert“ werden, können die Kapazitätseigenschaften bei einer bestimmten Frequenz aus dem Ersatzschaltbild der Induktivität abgelesen werden.

 

Cdrs0 628 - 127 5 Typ e und Größe

1. Form und Größe von fünf Ringen (Einheit: mm)

T die Zahl der fünf Ringe A max. D max C max. E H I J CDRS0628 6,0 ± 0,2 2,8 ± 0,2 3,0   2,0   2,2   2,0   3,0   CDRS0728 7,0 ± 0,2 2,8 ± 0,2 4,0   2,0   2,2   2,0   4,0   CDRS0730 7,0 ± 0,2 3,0 ± 0,2 4,0   2,0   2,2   2,0   4,0   CDRS0732 7,0 ± 0,2 3,2 ± 0,2 4,0   2,0   2,2   2,0   4,0   CDRS0745 7,0 ± 0,2 4,5 ± 0,3 4,0   2,0   2,2   2,0   4,0   CDRS1045 10,0 ± 0,3 4,5 ± 0,3 6,0   3,0   3,2   2,5   5,6   CDRS1255 12,5 ± 0,3 5,5 ± 0,35 8,6   3,0   3,2   2,5   8,6   CDRS1265 12,5 ± 0,3 6,5 ± 0,35 8,6   3,0   3,2   2,5   8,6   CDRS1275 12,5 ± 0,3 7,5 ± 0,35 8,6   3,0   3,2   2,5   8,6

2. Die fünf Ringe sind nummeriert

CDRS　0628　–　221   K 1　　   2　　     3　   4

(1). Typ: CDRS-Patch-Leistungsinduktormodell (CDRS)

(2). Größe: Außenmaß, Außendurchmesser 6,0 mm, Höhe 2,8 mm (je nach Größe)  (0628)

(3). Induktivität: „221“ zeigt 220 uH an (Beispiel: „221“ für 220 uH)  (221)

(4). Induktivitätstoleranz: „M: ±20 %, „K“: ±10 %, „J“: ±5 %  (K)