Калькулятор тока индуктивности и максимальной мощности

Индуктивности, используемые в импульсных источниках питания и топологиях buck или boost, обычно управляются импульсами напряжения. Ток в индуктивности увеличивается линейно (по наклонной) как функция времени, когда напряжение на ней постоянно. Таким образом, чем длиннее импульс, тем выше будет мгновенный ток.

Iпик= V*Ton/L

Например, предполагая нулевой начальный ток, если к индуктивности 1мГ приложено 10В в течение 1мс, то через 1мс ток составит:

Iпик= 10В*1мс/1мГ= 10А,

Как видим, ток в типичной индуктивности может быстро возрастать.

Поскольку силовые индуктивности используют магнитный материал для увеличения индуктивности (по сравнению с воздушной катушкой), большинство индуктивностей и транзисторов войдут в насыщение, если ток превысит номинальный ток насыщения. Насыщение - это точка, в которой магнитный сердечник перестает работать и ведет себя как "воздух". Поскольку воздушные катушки имеют меньшую индуктивность (ведь именно для этого мы используем сердечник), индуктивность резко падает, а ток стремительно возрастает, как видно из уравнения выше. Неконтролируемый рост тока может сжечь MOSFET-транзисторы. Фактически, если вы управляете катушкой через MOSFET и он сгорает, вероятно, это проблема насыщения, которую можно решить, используя индуктивность с более высоким током насыщения.

Возникают вопросы: если вы используете катушку в прерывистом режиме (когда ток полностью спадает каждый цикл), каково максимальное время включения импульса? Какая мощность передается в катушку?

Уравнения

Эти уравнения предполагают, что катушка полностью разряжается каждый цикл.

F_мин= 1/(2*Ton_макс)

Iпик= V*Ton/L

Ton_макс=I_sat*L/V

Iскз= Iпик/sqrt(3),

Vскз= Vпик*sqrt(Скважность)

P= I*V*sqrt(Скважность)/sqrt(3)

в случае 50% скважности

P= I*V/sqrt(6)

E= L*I^2/2