在這篇文章中,小編將為大家?guī)黼姼酗柡偷南嚓P報道。如果你對本文即將要講解的內容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、如何判斷電感飽和
1、計算磁通密度
此方法適用于利用磁芯來設計電感的場景。磁芯參數(shù)包括磁路長度le,有效面積Ae等。磁芯的型號還決定了相應的磁材牌號,磁材對磁芯損耗,飽和磁通密度等做了相應規(guī)定。
有了這些材料,我們就能根據(jù)實際設計情況來計算最大磁通密度,公式如下:
實際中可簡化計算,用ui來代替ur;最后與磁材飽和磁通密度相比較,就能判斷設計的電感是否有飽和的風險。
2、計算最大電感電流
此方法適用于直接利用成品電感來設計電路。
不同的電路拓撲對電感電流計算有不同的公式。
以Buck芯片MP2145為例,可以按照如下公式計算,將計算結果與電感規(guī)格值相比較就能判斷電感是否會飽和。
3、通過電感電流波形判斷
此方法也是工程實際中最常見和最實用的的方法。
還是以MP2145為例,使用MPSmart仿真工具進行仿真,從仿真波形可以知道,當電感沒有飽和時,電感電流是一個斜率一定的三角波,當電感飽和時電感電流波形會有一個明顯畸變,這是由于飽和后感量降低造成的。
我們在工程實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板上實測波形,可以看到飽和后有明顯的畸變,與仿真結果一致。
測量電感是否異常升溫,聽是否有異常嘯叫
在工程實際中還有很多情況,我們可能不能準確知道磁芯型號,也很難知道電感飽和電流大小,有時候也不能方便的測試電感電流;這時候我們還可以通過測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)化電路設計:
控制電路的開關頻率,以減少電感器中電流和磁通的波動。
調整電路參數(shù),如輸入電壓和負載,以減少通過電感器的峰值電流。
5. 采用主動冷卻:
通過增加散熱片或使用風扇等方式主動散熱,可以減少電感器因過熱而加速飽和的風險。
6. 控制電路中的紋波電流:
紋波電流是導致電感飽和的主要原因之一,通過調整電路參數(shù)或使用額外的濾波電容可以減少紋波電流。
7. 使用溫度補償電路
高溫會加劇電感飽和,使用溫度補償電路可以抵消溫度對磁芯材料的影響。
8. 磁芯復位
在一些應用中,如開關電源,可以在電路中加入磁芯復位電路,確保在每個開關周期結束時磁芯被完全復位,防止累積的磁化導致飽和。
9. 監(jiān)測和保護
實施電流監(jiān)測和過流保護機制,一旦檢測到接近飽和的條件,可以采取措施降低電流或關閉電路,以避免進一步的損害。
以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關電感飽和的內容,如果你對本文內容感到滿意,不妨持續(xù)關注我們網(wǎng)站喲。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!