Induktorien tehonkäsittelyominaisuudet

Feb 18, 2023 Jätä viesti

Virta, teho ja lämpötilan nousu

Induktoreita ei tyypillisesti arvioida tehon mukaan, mutta ilmaytimen tai keraamisen ytimen sirukelan tehonkäsittelykyvyn anaproksimaatio voidaan arvioida käyttämällä tietolehden virran ja resistanssin spesifikaatioita. Esimerkki: 1 μH, sirukelan Irms-luokitus on 48{{ 13}} mA ja suurin DCR-luokitus 1,2 ohmia. Irms-luokitus vastaa 15 asteen lämpötilan nousua ympäristön yläpuolelle. Suurin sallittu ympäristön lämpötila on 125 astetta, joten 15 asteen lämpötilan nousu sallii enintään ~(125 + 15) {{10}} asteen osan lämpötilan. Arvioi tehokapasiteetti laskemalla Irms2 × DCR . Jos oletetaan, että nimellinen DCR on 80 % määritetystä maksimaalisesta DCR:stä, laskelma on: (0,48 A)2 × (0,8 × 1,2 ohmia)=0,221 W=221 mW. Näin ollen noin 221 mW teho aiheuttaa tämän induktorin lämpötilan nousun ~15 astetta. RF-taajuuksilla ESR on paljon suurempi kuin DCR. Siksi saman lämpötilan nousun aiheuttava virran määrä vähenee merkittävästi. Esimerkiksi, jos RF-signaali on 100 MHz, induktorin ESR on 8,14 ohmia (melkein seitsemän kertaa tasavirtavastus), joten samaa tehoa (ja siten lämpötilan nousua) vastaava Irms-vaihtovirta on vain ~161 mA kuin DC:n 480 mA:n arvoa vastaan. Tämä arvio voi olla virheellinen, jos induktorissa on virrasta riippuvaisia ​​häviöitä tai muita korkeammilla taajuuksilla olevia häviömekanismeja, jotka eivät kuulu pienvirran ESR-mittaukseen.

 

Induktorin aiheuttama tehoPower-handling capabilities of inductors

Esijännitteessä olevan induktorin tarkoitus, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty, on tarjota DC-esijännite vahvistimelle samalla kun se estää korkeataajuista RF-signaalia pääsemästä tasavirtalähteeseen. Ihannetapauksessa kaikki esijännitelinjaan syötetty RF-signaali suodatetaan pois sarjainduktorilla. Tätä keskustelua varten oletetaan häviötön (esim. ilmaydin tai keraaminen ydin) induktori, jossa on vain (AC ja DC) kuparihäviöitä – ei ydinhäviöitä.

 

Induktorin hävittämä tasavirta kokonaisteho on:Pdc=Idc2 × DCRInduktorin hävittämä vaihtovirta kokonaisteho on:Pac=Irms2 × ESR missä:Idc on induktorin läpi kulkeva tasavirta.Irms on induktorin läpi kulkevan AC (RF-signaali) -virran suuruus (todennäköisesti alhainen, jos induktori on lähes ihanteellinen). DCR on induktorin tasavirtaresistanssi. ESR on induktorin tehollinen sarjaresistanssi RF-signaalin taajuudella (olettaen vain yksittäinen RF-taajuus). Induktorin johtama kokonaisteho (DC ja AC) on:Ptotal=Pdc + PacorPtotal=Idc2 × DCR + Irms2 × ESRAs kuvassa, yksinkertaisimmassa tapauksessa yksitaajuinenAC-signaali RF-linjalla, jotta voidaan määrittää induktorin aiheuttama vaihtovirta, kelan ESR RF-taajuudella ja induktorin läpi kulkevan RF-virran Irms-arvo on tiedettävä. Monitaajuisten monitaajuisten kohinasignaalien suodattamiseksi induktorin johtama vaihtovirta on kaikkien Irms2 × ESR -osuuksien summa, jossa ESR vaihtelee taajuuden mukaan.

 

Laajakaistaiset RF-kuristimet

Laajakaistaisten RF-kuristimien laajakaistasuorituskyky on tulosta korkean läpäisevyyden ydinmateriaalien, kuten jauhemaisen raudan tai ferriitin, käytöstä. Kun RF-signaalit kulkevat induktorin läpi, taajuudesta riippuvat ja virrasta riippuvat ydinhäviöt lisäävät lämpöä kelan tuottamaan kokonaismäärään. Yksinkertainen ESR-mittaus (yleensä erittäin alhaisella virralla) ei kaappaa näitä häviöitä. Tästä syystä yllä olevaa arviointimenetelmää ei voida soveltaa, ja se ennustaa virheellisesti alhaisemman lämpötilan nousun kuin todellisuudessa on. Induktori kuumenee odotettua enemmän. Sama pätee kaikkiin induktoreihin, joilla on korkea läpäisykyky (ferriitti, rautajauhe, komposiitti). Korkean läpäisyn ydintuotteiden tapauksessa suosittelemme induktorin lämpötilan nousun mittaamista kaikissa taajuuden ja virran olosuhteissa, jotka voivat johtaa sovellukseesi määrittämään pahimman mahdollisen lämpötilan nousun.

Lähetä kysely

whatsapp

Puhelin

Sähköposti

Tutkimus