प्रेरण संतृप्ति का निर्धारण करने के लिए कुछ युक्तियाँ

इंडक्शन डीसी/डीसी बिजली आपूर्ति का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।प्रारंभ करनेवाला चुनते समय विचार करने के लिए कई कारक हैं, जैसे अधिष्ठापन मूल्य, डीसीआर, आकार और संतृप्ति धारा।इंडक्टर्स की संतृप्ति विशेषताओं को अक्सर गलत समझा जाता है और परेशानी का कारण बनता है।यह पेपर चर्चा करेगा कि अधिष्ठापन संतृप्ति तक कैसे पहुंचता है, संतृप्ति सर्किट को कैसे प्रभावित करती है, और अधिष्ठापन संतृप्ति का पता लगाने की विधि। 

प्रेरण संतृप्ति का कारण बनता है

सबसे पहले, सहज रूप से समझें कि अधिष्ठापन संतृप्ति क्या है, जैसा चित्र 1 में दिखाया गया है:

आकृति 1

हम जानते हैं कि जब चित्र 1 में कुंडल के माध्यम से धारा प्रवाहित की जाती है, तो कुंडल एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करेगा;

चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत चुंबकीय कोर को चुंबकित किया जाएगा, और आंतरिक चुंबकीय डोमेन धीरे-धीरे घूमेंगे।

जब चुंबकीय कोर पूरी तरह से चुंबकीय हो जाता है, तो चुंबकीय डोमेन की दिशा चुंबकीय क्षेत्र के समान होती है, भले ही बाहरी चुंबकीय क्षेत्र बढ़ जाता है, चुंबकीय कोर में कोई चुंबकीय डोमेन नहीं होता है जो घूम सके, और प्रेरण एक संतृप्त स्थिति में प्रवेश करता है .

दूसरे दृष्टिकोण से, चित्र 2 में दिखाए गए चुंबकत्व वक्र में, चुंबकीय प्रवाह घनत्व बी और चुंबकीय क्षेत्र शक्ति एच के बीच का संबंध चित्र 2 में दाईं ओर के सूत्र से मिलता है:

जब चुंबकीय प्रवाह घनत्व बीएम तक पहुंचता है, तो चुंबकीय प्रवाह घनत्व चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता में वृद्धि के साथ महत्वपूर्ण रूप से नहीं बढ़ता है, और प्रेरण संतृप्ति तक पहुंच जाता है।

प्रेरण और पारगम्यता µ के बीच संबंध से, हम देख सकते हैं:

जब प्रेरकत्व संतृप्त होता है, तो µm बहुत कम हो जाएगा, और अंततः प्रेरकत्व बहुत कम हो जाएगा और धारा को दबाने की क्षमता खो जाएगी।

चित्र 2

प्रेरण संतृप्ति निर्धारित करने के लिए युक्तियाँ

क्या व्यावहारिक अनुप्रयोगों में प्रेरण संतृप्ति का आकलन करने के लिए कोई सुझाव हैं?

इसे दो मुख्य श्रेणियों में संक्षेपित किया जा सकता है: सैद्धांतिक गणना और प्रयोगात्मक परीक्षण।

☆सैद्धांतिक गणना अधिकतम चुंबकीय प्रवाह घनत्व और अधिकतम प्रेरण धारा से शुरू हो सकती है।

☆प्रायोगिक परीक्षण मुख्य रूप से प्रेरण वर्तमान तरंग और कुछ अन्य प्रारंभिक निर्णय विधियों पर केंद्रित है।

इन विधियों का वर्णन नीचे दिया गया है।

चुंबकीय प्रवाह घनत्व की गणना करें

यह विधि चुंबकीय कोर का उपयोग करके प्रेरण डिजाइन करने के लिए उपयुक्त है।मुख्य मापदंडों में चुंबकीय सर्किट लंबाई ले, प्रभावी क्षेत्र एई इत्यादि शामिल हैं।चुंबकीय कोर का प्रकार भी संबंधित चुंबकीय सामग्री ग्रेड को निर्धारित करता है, और चुंबकीय सामग्री चुंबकीय कोर के नुकसान और संतृप्ति चुंबकीय प्रवाह घनत्व पर संबंधित प्रावधान करती है।

इन सामग्रियों के साथ, हम वास्तविक डिज़ाइन स्थिति के अनुसार अधिकतम चुंबकीय प्रवाह घनत्व की गणना निम्नानुसार कर सकते हैं:

व्यवहार में, यूआर के बजाय यूआई का उपयोग करके गणना को सरल बनाया जा सकता है;अंत में, चुंबकीय सामग्री के संतृप्ति प्रवाह घनत्व की तुलना में, हम यह अनुमान लगा सकते हैं कि डिज़ाइन किए गए अधिष्ठापन में संतृप्ति का जोखिम है या नहीं।

अधिकतम प्रेरण धारा की गणना करें

यह विधि तैयार इंडक्टर्स का उपयोग करके सीधे सर्किट डिजाइन करने के लिए उपयुक्त है।

विभिन्न सर्किट टोपोलॉजी में इंडक्शन करंट की गणना के लिए अलग-अलग सूत्र होते हैं।

एक उदाहरण के रूप में बक चिप MP2145 को लें, इसकी गणना निम्न सूत्र के अनुसार की जा सकती है, और गणना किए गए परिणाम की तुलना इंडक्शन विनिर्देश मान के साथ की जा सकती है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि इंडक्शन संतृप्त होगा या नहीं।

आगमनात्मक धारा तरंग के आधार पर निर्णय लेना

यह विधि इंजीनियरिंग अभ्यास में सबसे आम और व्यावहारिक विधि भी है।

उदाहरण के तौर पर MP2145 को लेते हुए, सिमुलेशन के लिए MPSmart सिमुलेशन टूल का उपयोग किया जाता है।सिमुलेशन तरंग से यह देखा जा सकता है कि जब प्रारंभ करनेवाला संतृप्त नहीं होता है, तो प्रारंभ करनेवाला धारा एक निश्चित ढलान के साथ एक त्रिकोणीय तरंग होती है।जब प्रारंभ करनेवाला संतृप्त होता है, तो प्रारंभ करनेवाला वर्तमान तरंग में एक स्पष्ट विकृति होगी, जो संतृप्ति के बाद अधिष्ठापन में कमी के कारण होती है।

इंजीनियरिंग अभ्यास में, हम देख सकते हैं कि क्या इंडक्शन करंट वेवफॉर्म में कोई विकृति है या नहीं, इसके आधार पर यह तय किया जा सकता है कि इंडक्शन संतृप्त है या नहीं।

नीचे MP2145 डेमो बोर्ड पर मापा गया तरंगरूप है।यह देखा जा सकता है कि संतृप्ति के बाद स्पष्ट विकृति है, जो सिमुलेशन परिणामों के अनुरूप है।

मापें कि क्या इंडक्शन असामान्य रूप से गर्म है और असामान्य सीटी सुनें

इंजीनियरिंग अभ्यास में कई स्थितियाँ हैं, हम सटीक कोर प्रकार को नहीं जान सकते हैं, इंडक्शन संतृप्ति वर्तमान आकार को जानना मुश्किल है, और कभी-कभी इंडक्शन करंट का परीक्षण करना सुविधाजनक नहीं होता है;इस समय, हम प्रारंभिक रूप से यह भी निर्धारित कर सकते हैं कि क्या अधिष्ठापन में असामान्य तापमान वृद्धि हुई है, या यह सुनकर कि क्या कोई असामान्य चीख है, यह मापकर संतृप्ति हुई है या नहीं।

प्रेरण संतृप्ति निर्धारित करने के लिए कुछ युक्तियाँ यहां प्रस्तुत की गई हैं।मुझे आशा है कि यह मददगार था.