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L'induttori in l'applicazioni di cunvertitori DC-DC di l'automobile anu da esse selezziunati currettamente per ottene a cumminazione ghjusta di costu, qualità è prestazioni elettriche. pò esse fattu offs.
Ci hè circa 80 appiicazioni elettroniche diverse in l'elettronica di l'automobile, è ogni applicazione richiede u so propiu rail di putenza stabile, chì hè derivatu da u voltage di a bateria. Questu pò esse ottenutu da un regulatore "lineare" grande, perdendu, ma un metudu efficace hè di utilizà. un regulatore di commutazione "buck" o "buck-boost", perchè questu pò ottene efficienza è efficienza di più di 90%.Compactness.This tipu di regulatore switching richiede un inductor.A scelta di u cumpunente currettu pò parenu qualchì volta un pocu misteriosu, perchè i calculi richiesti sò urigginati in a teoria magnetica di u XIX seculu. I diseggiani volenu vede una equazione induve ponu "plug in" i so paràmetri di prestazione è uttene l'inductance "corretta" è e valutazioni currente cusì. ch'elli ponu simpricimenti sceglie da u catalogu di parti. In ogni modu, e cose ùn sò micca cusì sèmplice: alcune supposizioni deve esse fatte, i pro è i contra deve esse pesatu, è di solitu esige parechje iterazioni di disignu. è deve esse riprogettatu per vede cumu si adattanu induttori off-the-shelf.
Cunsideremu un regulatore buck (Figura 1), induve Vin hè a tensione di a bateria, Vout hè u rail di putenza di u processatore di tensione più bassa, è SW1 è SW2 sò attivati ​​è spenti alternativamente. L'equazione simplice di funzione di trasferimentu hè Vout = Vin.Ton/ (Ton + Toff) induve Ton hè u valore quandu SW1 hè chjusu è Toff hè u valore quandu hè apertu. Ùn ci hè micca induttanza in questa equazione, allora chì fà? SW1 hè attivatu per permette di mantene a pruduzzione quandu hè spenta. Hè pussibule di calculà l'energia almacenata è l'equate à l'energia necessaria, ma in realtà ci sò altre cose chì deve esse cunsideratu prima. U cambiamentu alternante di SW1 è SW2 face chì u currenti in l'inductor s'arrizzò è falà, furmendu cusì un "corrente ondulazione" triangulare nantu à u valore mediu DC. Allora, u currenti ondulazione scorri in C1, è quandu SW1 hè chjusu, C1 libera. U condensatore ESR pruducia u ripple di tensione di output.Se questu hè un paràmetru criticu, è u condensatore è u so ESR sò fissati da a dimensione o u costu, questu puderà stabilisce u valore di corrente di ondulazione è inductance.
Di solitu l'scelta di condensatori furnisce flessibilità. Questu significa chì, se l'ESR hè bassu, u currente di ripple pò esse altu. Tuttavia, questu causa i so prublemi. è SW2 hè un diodu, in circustanze nurmale, fermarà di cunducerà durante una parte di u ciculu, è u cunvertitore entrerà in u modu di "conduzzione discontinua". steady state.Modern convertitori buck di solitu aduprà rectificazione synchronous, induve SW2 hè MOSEFT è pò cunduce currenti drenu in i dui direzzione quandu hè giratu on.This significa chì l 'inductor pò swing negativu è mantene a cunduzzione cuntinua (Figura 2).
In questu casu, u currente di ripple di piccu à piccu ΔI pò esse permessu di esse più altu, chì hè stabilitu da u valore di induttanza secondu ΔI = ET / LE hè a tensione inductor applicata durante u tempu T. Quandu E hè a tensione di output. , hè più faciule per cunsiderà ciò chì succede à l'ora di turn-off Toff di SW1.ΔI hè u più grande à questu puntu perchè Toff hè u più grande à a tensione di input più altu di a funzione di trasferimentu. Per esempiu: Per una tensione massima di a bateria di 18 V, una uscita di 3,3 V, un ripple di piccu à piccu di 1 A, è una frequenza di commutazione di 500 kHz, L = 5,4 µH. Questu assume chì ùn ci hè micca una caduta di tensione trà SW1 è SW2. A corrente di carica ùn hè micca calculatu in stu calculu.
Una breve ricerca di u catalogu pò revelà parechje parte chì e so valutazioni attuali currispondenu à a carica necessaria. Tuttavia, hè impurtante di ricurdà chì a corrente d'ondulazione hè superposta nantu à u valore DC, chì significa chì in l'esempiu di sopra, u currente induttore hà daveru piccu. à 0,5 A sopra à u currenti di carica. Ci sò diverse manere di valutà u currente di un inductor: cum'è limitu di saturazione termale o limite di saturazione magnetica. operatu à currenti supiriuri s'ellu si pò esse cooled.Saturation deve esse evitata à currenti piccu, è u limitu hà da diminuì cù temperature.It hè necessariu à cuntrolla currettamente a curva di scheda di dati inductance à verificà s'ellu hè limitata da u calore o di saturazione.
A perdita di l'induttanza hè ancu una considerazione impurtante. A perdita hè principalmente una perdita ohmica, chì pò esse calculata quandu u currente di ripple hè bassu. À i livelli di ripple elevati, i perditi di core cumincianu à duminà, è questi perdi dependenu di a forma di a forma d'onda è di a forma d'onda. frequenza è temperatura, cusì hè difficiule di predict.Provi attuali realizatu nantu à u prototipu, cum'è questu pò indicà chì u currente di ripple più bassu hè necessariu per a megliu efficienza generale. Questu averebbe bisognu di più induttanza, è forsi più alta resistenza DC-questu hè un iterativu. prucessu.
A serie HA66 d'alta prestazione di TT Electronics hè un bonu puntu di partenza (Figura 3). A so gamma include una parte di 5,3 µH, una corrente di saturazione nominale di 2,5 A, una carica di 2 A permessa, è un ripple di +/- 0,5 A. Queste parti sò ideali per l'applicazioni automobilistiche è anu ottenutu a certificazione AECQ-200 da una sucità cù un sistema di qualità appruvatu TS-16949.
Questa infurmazione hè derivata da materiali furniti da TT Electronics plc è hè stata rivista è adattata.
TT Electronics Co., Ltd. (2019, 29 d'ottobre). Induttori di putenza per applicazioni DC-DC automobilistiche.AZoM.Ricuperatu da https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=17140 u 27 dicembre 2021.
TT Electronics Co., Ltd. "Induttori di potenza per applicazioni DC-DC di l'automobile".AZoM.27 dicembre 2021..
TT Electronics Co., Ltd. "Induttori di putenza per l'applicazioni DC-DC di l'automobile".AZoM.https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=17140.(Accessed on December 27, 2021).
TT Electronics Co., Ltd. 2019. Induttori di putenza per l'applicazioni DC-DC di l'automobile.AZoM, vistu u 27 di dicembre di u 2021, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=17140.
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