aktualności

Używamy plików cookie, aby poprawić Twoje doświadczenie. Kontynuując przeglądanie tej witryny, wyrażasz zgodę na używanie przez nas plików cookie.Więcej informacji.
Cewki indukcyjne w samochodowych przetwornicach DC-DC muszą być starannie dobrane, aby uzyskać właściwą kombinację kosztów, jakości i parametrów elektrycznych. W tym artykule inżynier terenowy Smail Haddadi udziela wskazówek, w jaki sposób obliczyć wymagane specyfikacje i jakie korzyści handlowe można zrobić offsy.
Istnieje około 80 różnych zastosowań elektronicznych w elektronice samochodowej, a każde zastosowanie wymaga własnej, stabilnej szyny zasilającej, która jest wyprowadzana z napięcia akumulatora. Można to osiągnąć za pomocą dużego, stratnego „liniowego” regulatora, ale skuteczną metodą jest użycie regulator przełączający typu „buck” lub „buck-boost”, ponieważ może on osiągnąć sprawność i wydajność powyżej 90%. Zwartość. Ten typ regulatora przełączającego wymaga cewki indukcyjnej. Wybór odpowiedniego komponentu może czasami wydawać się nieco tajemniczy, ponieważ wymagane obliczenia wywodzą się z XIX-wiecznej teorii magnetycznej. Projektanci chcą zobaczyć równanie, w którym będą mogli „podstawić” parametry wydajności i uzyskać „prawidłową” indukcyjność i wartości znamionowe prądu, tak aby że mogą po prostu wybrać z katalogu części. Sprawa nie jest jednak taka prosta: należy przyjąć pewne założenia, rozważyć zalety i wady, co zwykle wymaga wielu iteracji projektowych. Mimo to idealne części mogą nie być dostępne w standardzie i należy je przeprojektować, aby sprawdzić, jak pasują gotowe cewki indukcyjne.
Rozważmy regulator obniżający napięcie (rysunek 1), gdzie Vin to napięcie akumulatora, Vout to szyna zasilająca procesora o niższym napięciu, a SW1 i SW2 są naprzemiennie włączane i wyłączane. Proste równanie funkcji przenoszenia to Vout = Vin.Ton/ (Ton + Toff) gdzie Ton jest wartością, gdy SW1 jest zamknięty, a Toff jest wartością, gdy jest otwarty. W tym równaniu nie ma indukcyjności, więc do czego to służy? Krótko mówiąc, cewka musi zmagazynować wystarczającą ilość energii, gdy Przełącznik SW1 jest włączony, aby umożliwić utrzymanie mocy wyjściowej po wyłączeniu. Można obliczyć zmagazynowaną energię i porównać ją z energią wymaganą, ale tak naprawdę są inne rzeczy, które należy wziąć pod uwagę w pierwszej kolejności. Naprzemienne przełączanie SW1 i SW2 powodują wzrost i spadek prądu w cewce indukcyjnej, tworząc w ten sposób trójkątny „prąd tętniący” na średniej wartości prądu stałego. Następnie prąd tętniący wpływa do kondensatora C1, a gdy SW1 jest zamknięty, C1 go uwalnia. Prąd przepływający przez cewkę ESR kondensatora spowoduje tętnienie napięcia wyjściowego. Jeśli jest to parametr krytyczny, a kondensator i jego ESR są ustalone pod względem rozmiaru lub kosztu, może to spowodować ustawienie wartości prądu tętnienia i indukcyjności.
Zwykle wybór kondensatorów zapewnia elastyczność. Oznacza to, że jeśli ESR jest niski, prąd tętnienia może być wysoki. Jednak powoduje to własne problemy. Na przykład, jeśli „dolina” tętnienia wynosi zero pod pewnymi niewielkimi obciążeniami, a SW2 jest diodą, w normalnych warunkach przestanie przewodzić przez część cyklu, a konwerter przejdzie w tryb „przewodnictwa nieciągłego”. W tym trybie funkcja przenoszenia ulegnie zmianie i osiągnięcie najlepszego efektu staje się trudniejsze stan ustalony. Nowoczesne przetwornice buck zwykle wykorzystują prostowanie synchroniczne, gdzie SW2 to MOSEFT i po włączeniu może przewodzić prąd drenu w obu kierunkach. Oznacza to, że cewka indukcyjna może odchylać się od wartości ujemnej i utrzymywać ciągłe przewodzenie (rysunek 2).
W tym przypadku można dopuścić, aby prąd tętnienia międzyszczytowy ΔI był wyższy, co jest ustalane na podstawie wartości indukcyjności zgodnie z ΔI = ET/LE to napięcie cewki przyłożone w czasie T. Gdy E to napięcie wyjściowe , najłatwiej jest rozważyć, co stanie się w momencie wyłączenia. Toff SW1. ΔI jest największe w tym punkcie, ponieważ Toff jest największe przy najwyższym napięciu wejściowym funkcji przenoszenia. Na przykład: Dla maksymalnego napięcia akumulatora wynoszącego 18 V, napięcie wyjściowe 3,3 V, tętnienie międzyszczytowe 1 A i częstotliwość przełączania 500 kHz, L = 5,4 µH. Zakłada się, że nie ma spadku napięcia pomiędzy SW1 i SW2. Prąd obciążenia nie jest obliczone w tym obliczeniu.
Krótkie przeszukanie katalogu może ujawnić wiele części, których wartości znamionowe odpowiadają wymaganemu obciążeniu. Należy jednak pamiętać, że prąd tętnienia nakłada się na wartość prądu stałego, co oznacza, że ​​w powyższym przykładzie prąd cewki indukcyjnej faktycznie osiągnie wartość szczytową przy 0,5 A powyżej prądu obciążenia. Istnieją różne sposoby oceny prądu cewki indukcyjnej: jako granica nasycenia termicznego lub granica nasycenia magnetycznego. Cewki ograniczone termicznie są zwykle przystosowane do danego wzrostu temperatury, zwykle 40 oC, i mogą być pracują przy wyższych prądach, jeśli można je schłodzić. Należy unikać nasycenia przy prądach szczytowych, a wartość graniczna będzie się zmniejszać wraz z temperaturą. Konieczne jest dokładne sprawdzenie krzywej arkusza danych indukcyjności, aby sprawdzić, czy jest ona ograniczona przez ciepło lub nasycenie.
Ważną kwestią jest również utrata indukcyjności. Strata to głównie strata omowa, którą można obliczyć, gdy prąd tętnienia jest niski. Przy wysokich poziomach tętnienia zaczynają dominować straty w rdzeniu, a straty te zależą od kształtu fali oraz częstotliwości i temperatury, więc trudno to przewidzieć. Rzeczywiste testy przeprowadzone na prototypie, ponieważ mogą wskazywać, że dla uzyskania najlepszej ogólnej wydajności niezbędny jest niższy prąd tętnienia. Będzie to wymagało większej indukcyjności i być może wyższej rezystancji prądu stałego – jest to metoda iteracyjna proces.
Dobrym punktem wyjścia jest wysokowydajna seria HA66 firmy TT Electronics (rysunek 3). Jej asortyment obejmuje część 5,3 µH, znamionowy prąd nasycenia 2,5 A, dopuszczalne obciążenie 2 A i tętnienie +/- 0,5 A. Części te idealnie nadają się do zastosowań motoryzacyjnych i uzyskały certyfikat AECQ-200 od firmy posiadającej zatwierdzony system jakości TS-16949.
Informacje te pochodzą z materiałów dostarczonych przez firmę TT Electronics plc, zostały sprawdzone i dostosowane.
TT Electronics Co., Ltd. (29 października 2019 r.). Cewki mocy do zastosowań motoryzacyjnych DC-DC.AZoM. Pobrano z https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=17140 w dniu 27 grudnia 2021 r.
TT Electronics Co., Ltd. „Dławiki mocy do zastosowań motoryzacyjnych DC-DC”.AZoM.27 grudnia 2021 r..
TT Electronics Co., Ltd. „Dławiki mocy do zastosowań motoryzacyjnych DC-DC”.AZoM.https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=17140. (Dostęp: 27 grudnia 2021 r.).
TT Electronics Co., Ltd. 2019. Cewki mocy do zastosowań motoryzacyjnych DC-DC.AZoM, obejrzano 27 grudnia 2021 r., https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=17140.
AZoM rozmawiał z profesorem Andreą Fratalocchi z KAUST o jego badaniach, które skupiały się na nieznanych wcześniej aspektach węgla.
AZoM omówił z dr. Olegiem Panczenko swoją pracę w Laboratorium Materiałów i Konstrukcji Lekkich SPbPU oraz projekt, którego celem jest stworzenie nowej lekkiej kładki dla pieszych z wykorzystaniem nowych stopów aluminium i technologii zgrzewania tarciowego z przemieszaniem.
X100-FT jest wersją uniwersalnej maszyny testującej X-100 przystosowaną do testów światłowodów. Jej modułowa konstrukcja pozwala jednak na adaptację do innych typów testów.
Narzędzia do optycznej kontroli powierzchni MicroProf® DI w zastosowaniach półprzewodników umożliwiają kontrolę płytek strukturowanych i niestrukturalnych w całym procesie produkcyjnym.
StructureScan Mini XT to doskonałe narzędzie do skanowania betonu; może dokładnie i szybko określić głębokość i położenie obiektów metalowych i niemetalowych w betonie.
W nowym badaniu opublikowanym w China Physics Letters badano fale nadprzewodnictwa i gęstości ładunku w materiałach jednowarstwowych hodowanych na podłożach grafenowych.
W artykule omówiona zostanie nowa metoda umożliwiająca projektowanie nanomateriałów z dokładnością mniejszą niż 10 nm.
W artykule opisano wytwarzanie syntetycznych BCNT metodą katalitycznego osadzania cieplno-chemicznego z fazy gazowej (CVD), co prowadzi do szybkiego przeniesienia ładunku pomiędzy elektrodą a elektrolitem.