Inductantia pars magni momenti est alimentationis electricae DC/DC. Multi factores considerandi sunt cum inductorem eligis, ut valor inductantiae, DCR, magnitudo, et fluxus saturationis. Proprietates saturationis inductorum saepe male intelleguntur et difficultates pariunt. Haec dissertatio tractabit quomodo inductantia saturationem attingat, quomodo saturatio circuitum afficiat, et modum detegendi saturationem inductantiae.
Causae saturationis inductantiae
Primum, intuitive intellege quid sit saturatio inductantiae, ut in Figura 1 demonstratur:
Figura 1
Scimus, cum currentis cursus per spiram in Figura 1 transmittitur, spiram campum magneticum generaturam esse;
Nucleus magneticus sub actione campi magnetici magnetizabitur, et regiones magneticae internae lente rotabuntur.
Cum nucleus magneticus plene magnetizatus est, directio dominii magnetici omnino eadem est ac campus magneticus, etiam si campus magneticus externus augetur, nucleus magneticus nullum dominium magneticum quod rotari potest habet, et inductantia statum saturatum intrat.
Ex alia perspectiva, in curva magnetizationis in Figura 2 monstrata, relatio inter densitatem fluxus magnetici B et vim campi magnetici H formulae ad dextram in Figura 2 respondet:
Cum densitas fluxus magnetici ad Bm pervenit, densitas fluxus magnetici non iam significanter augetur cum incremento intensionis campi magnetici, et inductantia saturationem pervenit.
Ex relatione inter inductantiam et permeabilitatem µ, videre possumus:
Cum inductantia saturata est, µm magnopere minuetur, et tandem inductantia ipsa magnopere minuetur et facultas supprimendi currentem amittetur.
Figura II
Consilia ad saturationem inductantiae determinandam
Suntne ullae admonitiones ad saturationem inductantiae in applicationibus practicis iudicandam?
In duas categorias principales summari potest: calculationem theoreticam et probationem experimentalem.
☆Computatio theoretica a maxima densitate fluxus magnetici et maxima currente inductantiae incipere potest.
☆Experimentum praecipue in forma undae currentis inductantiae et aliis methodis iudicii praeliminaribus versatur.
Hae rationes infra describuntur.
Densitatem fluxus magnetici computa
Haec methodus apta est ad inductantiam designandam utens nucleo magnetico. Inter parametri nuclei sunt longitudo circuitus magnetici *le*, area effectiva *Ae*, et cetera. Genus nuclei magnetici etiam determinat gradum materiae magneticae correspondentem, et materia magnetica provisiones correspondentes facit de iactura nuclei magnetici et densitate fluxus magnetici saturationis.
His materiis, densitatem fluxus magnetici maximam secundum condicionem designationis actualem computare possumus, hoc modo:
In praxi, calculus simplificari potest, ui loco ur utendo; denique, cum densitate fluxus saturationis materiae magneticae comparata, iudicare possumus utrum inductantia designata periculum saturationis habeat.
Calcula maximam inductantiae currentem
Haec methodus apta est ad circuitum directe designandum utendo inductoribus perfectis.
Diversae topologiae circuituum diversas formulas ad inductantiam currentem computandam habent.
Exempli gratia, fragmentum Buck MP2145 sume; secundum formulam sequentem computari potest, et eventus computatus cum valore specificationis inductantiae comparari potest, ut determinetur utrum inductantia saturata sit necne.
Iudicando secundum formam undae currentis inductivae
Haec methodus etiam est vulgatissima et utilissima in praxi ingeniaria.
Exemplo MP2145 sumpto, instrumentum simulationis MPSmart ad simulationem adhibetur. Ex forma undae simulationis, videri potest, cum inductor non saturatus est, currentem inductoris undam triangularem cum quadam inclinatione esse. Cum inductor saturatus est, forma undae currentis inductoris distortionem manifestam habebit, quae ob decrementum inductantiae post saturationem causatur.
In praxi ingeniaria, observare possumus utrum distortio formae undae inductantiae adsit, ex hoc ad iudicandum utrum inductantia saturata sit necne.
Infra est forma undae mensurata in tabula demonstrationis MP2145. Videtur distortio manifesta post saturationem, quae cum resultatis simulationis congruit.
Metire utrum inductantia abnormaliter calefacta sit et auscultare si sibilus abnormalis fiat.
Multae sunt condiciones in praxi machinali, ubi fortasse genus nuclei exacte nescimus, difficile est magnitudinem saturationis currentis inductantiae cognoscere, et interdum non expedit currentem inductantiae probare; hoc tempore, etiam praeliminariter determinare possumus utrum saturatio acciderit metiendo utrum inductantia augmentum temperaturae abnormale habeat, vel auscultando utrum sonitus abnormalis sit.
Pauca consilia ad saturationem inductantiae determinandam hic introducta sunt. Spero ea utilia fuisse.
Tempus publicationis: VII Iul. MMXXIII
