如何判斷電感飽和？如何解決電感飽和問題？

在這篇文章中，小編將為大家?guī)黼姼酗柡偷南嚓P(guān)報(bào)道。如果你對(duì)本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、如何判斷電感飽和

1、計(jì)算磁通密度

此方法適用于利用磁芯來設(shè)計(jì)電感的場(chǎng)景。磁芯參數(shù)包括磁路長(zhǎng)度le，有效面積Ae等。磁芯的型號(hào)還決定了相應(yīng)的磁材牌號(hào)，磁材對(duì)磁芯損耗，飽和磁通密度等做了相應(yīng)規(guī)定。

有了這些材料，我們就能根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)情況來計(jì)算最大磁通密度，公式如下：

實(shí)際中可簡(jiǎn)化計(jì)算，用ui來代替ur；最后與磁材飽和磁通密度相比較，就能判斷設(shè)計(jì)的電感是否有飽和的風(fēng)險(xiǎn)。

2、計(jì)算最大電感電流

此方法適用于直接利用成品電感來設(shè)計(jì)電路。

不同的電路拓?fù)鋵?duì)電感電流計(jì)算有不同的公式。

以Buck芯片MP2145為例，可以按照如下公式計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果與電感規(guī)格值相比較就能判斷電感是否會(huì)飽和。

3、通過電感電流波形判斷

此方法也是工程實(shí)際中最常見和最實(shí)用的的方法。

還是以MP2145為例，使用MPSmart仿真工具進(jìn)行仿真，從仿真波形可以知道，當(dāng)電感沒有飽和時(shí)，電感電流是一個(gè)斜率一定的三角波，當(dāng)電感飽和時(shí)電感電流波形會(huì)有一個(gè)明顯畸變，這是由于飽和后感量降低造成的。

我們?cè)诠こ虒?shí)際中就可以基于此觀察電感電流波形是否存在畸變，來判斷電感是否飽和。

下面是在MP2145 Demo板上實(shí)測(cè)波形，可以看到飽和后有明顯的畸變，與仿真結(jié)果一致。

測(cè)量電感是否異常升溫，聽是否有異常嘯叫

在工程實(shí)際中還有很多情況，我們可能不能準(zhǔn)確知道磁芯型號(hào)，也很難知道電感飽和電流大小，有時(shí)候也不能方便的測(cè)試電感電流；這時(shí)候我們還可以通過測(cè)量電感是否有異常溫升，或者聽是否有異常嘯叫等手段來初步判斷是否發(fā)生了飽和。

二、解決電感飽和的措施

為了減少電感磁飽和對(duì)電路的影響，可以采取以下措施：

1、選擇合適的電感器

選擇具有更高飽和電流的電感器，確保其額定飽和電流高于電路中可能出現(xiàn)的最大電流。

使用高磁導(dǎo)率的磁芯材料，這有助于提高電感器的磁通密度，從而增加飽和電流。

2. 使用復(fù)合磁芯：

將不同材料的磁芯組合使用，或者使用帶有氣隙的磁芯，可以改善電感器的磁飽和特性。

3. 電感器堆疊或并聯(lián)：

使用多個(gè)電感器串聯(lián)或并聯(lián)，以增加總的電感量或提高電流承載能力。串聯(lián)可以增加飽和電流，而并聯(lián)可以增加電流容量。

4.優(yōu)化電路設(shè)計(jì)：

控制電路的開關(guān)頻率，以減少電感器中電流和磁通的波動(dòng)。

調(diào)整電路參數(shù)，如輸入電壓和負(fù)載，以減少通過電感器的峰值電流。

5. 采用主動(dòng)冷卻：

通過增加散熱片或使用風(fēng)扇等方式主動(dòng)散熱，可以減少電感器因過熱而加速飽和的風(fēng)險(xiǎn)。

6. 控制電路中的紋波電流：

紋波電流是導(dǎo)致電感飽和的主要原因之一，通過調(diào)整電路參數(shù)或使用額外的濾波電容可以減少紋波電流。

7. 使用溫度補(bǔ)償電路

高溫會(huì)加劇電感飽和，使用溫度補(bǔ)償電路可以抵消溫度對(duì)磁芯材料的影響。

8. 磁芯復(fù)位

在一些應(yīng)用中，如開關(guān)電源，可以在電路中加入磁芯復(fù)位電路，確保在每個(gè)開關(guān)周期結(jié)束時(shí)磁芯被完全復(fù)位，防止累積的磁化導(dǎo)致飽和。

9. 監(jiān)測(cè)和保護(hù)

實(shí)施電流監(jiān)測(cè)和過流保護(hù)機(jī)制，一旦檢測(cè)到接近飽和的條件，可以采取措施降低電流或關(guān)閉電路，以避免進(jìn)一步的損害。

以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)電感飽和的內(nèi)容，如果你對(duì)本文內(nèi)容感到滿意，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day！