Arus saturasi induktor saya tidak setuju dengan formula

Saya telah melukai induktor pertama saya dan saya telah memverifikasi induktansi dengan 2 metode.

Namun, ketika saya menguji arus jenuh, jauh lebih rendah dari rumus memberi saya:

(unit: volt, mikrodetik, mm², belokan)$B_{peak} = \dfrac{V\cdot T_{on}}{A_e\cdot N}$

Saya set di 0,2 Tesla dan aku menggunakan bahan N87 di inti saya.$B_{peak}$

Saya akui belitan saya ceroboh, tetapi selain itu saya tidak yakin apa yang dapat menyebabkan arus jenuh rendah. Ini telah menyebabkan boost converter saya meledak setiap saat.

Berikut ini adalah rangkaian pengujian saya untuk mengukur kedua arus jenuh, di mana saya meningkatkan lebar pulsa hingga jenuh dan juga digunakan untuk metode 2 pengukuran induktansi.

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

1. N87 adalah bahan ferit lurus, bukan celah udara yang terdistribusi seperti material jenis serbuk besi. Hanya karena itu dalam bentuk toroidal tidak berarti itu materi celah-terdistribusi - N87 dalam toroid akan menjenuhkan dengan cara yang sama seperti N87 dalam inti-E. Tidak ada yang salah dengan menggunakan ferit lurus untuk penguat induktor, selama Anda menguranginya (lebih lanjut tentang ini nanti). Fakta bahwa itu dalam bentuk toroidal berarti Anda tidak bisa menganga itu. Anda mungkin ingin beralih ke Kool-Mu jika Anda ingin tetap menggunakan faktor bentuk toroidal.

2. $A_L$$A_L$

3. Meningkatkan induktor membawa baik arus magnetisasi dan energi untuk beban (yang akan disimpan secara magnetis dan dikirim selama waktu mati). Begitu konverter mulai beroperasi dalam mode konduksi kontinu (ketika arus induktor tidak pernah mencapai nol), bahkan lebih buruk sejak Anda mulai beroperasi pada kurva BH yang tidak diatur ulang ke nol. (Bmax masih Bmax, tetapi Anda sekarang memiliki offset DC di mana Bpeak mengendarai.) Ini adalah alasan bahwa induktor membutuhkan celah udara - inti tidak akan mampu menangani arus DC signifikan tanpa kejenuhan jika tidak.

4. Saya tidak yakin saya mengerti sirkuit pengujian Anda. Kedua ujung induktor pada dasarnya dijepit ke 5V, yang berarti bahwa dua kapasitor (C1 dan C2) tidak berkontribusi apa pun pada simulasi. Jika konverter boost nyata Anda diatur dengan cara ini, ini bukan konverter boost dan tidak akan pernah berfungsi. L1 perlu melepaskan energi yang tersimpan melalui D1 ke beban, yang tidak pernah bisa terjadi ketika D1 dan beban terhubung seperti yang ditunjukkan. Satu-satunya koneksi antara input dan output harus melalui L1 dan D1. Saya juga akan menempatkan R1 di sumber Q1 dan melakukan pengukuran ground-direferensikan alih-alih konstruksi matematika. (L1 hanya akan jenuh ketika Q1 aktif, jadi mengukurnya ketika Q1 mati tidak relevan.)

Jawaban berubah sesuai dengan pertanyaan yang diubah

Jawaban ini telah diedit karena fokus pertanyaan telah berubah. Jawaban asli saya masih di bawah karena relevan dengan pertanyaan awal.

Dalam induktor apa pun, B (kerapatan fluks magnetik) dan H (kekuatan medan magnet) membentuk kurva BH dan dari kurva itu Anda dapat melihat bahwa B tidak meningkat secara linear dengan H - ini disebut saturasi: -

H adalah kekuatan penggerak ampere-belok di belakang penciptaan fluks dan dimensi dalam satuan ampere per meter. Rumusnya adalah:

$\frac{I N}{l_e}$$l_e$$l_e$$\pi$

B, kerapatan fluks terkait dengan H dalam rumus berikut:

$\frac{B}{H} = \mu_0 \mu_r$

$\mu_o$$\mu_r$$4\pi\times10^{-7}$

Jadi, jika Anda tahu apa puncak saat ini di (atau diharapkan) dan Anda tahu berapa banyak belokan yang Anda miliki (dan apa bahan dan ukuran inti yang Anda gunakan) Anda dapat menghitung B, fluks densitas.

$l_e$

$H = \frac{0.077 \times 51}{0.05415} = 72.5$

Jika kita tancapkan ini ke formula B / H dan menggunakan permeabilitas relatif (2200) dari lembar data N87 kita mendapatkan: -

$B = 4\pi\times10^{-7}\times 72.5\times 2200$

Ini hanya dapat berarti bahwa inti sudah jenuh karena:

• Tidak semua energi magnetik telah dihapus pada saat induktor berdenyut lagi
• Fluks Remanence + fluks baru (pulsa) menyebabkan saturasi (lihat diagram kurva BH)
• Untuk alasan apa pun, ada lebih banyak arus masuk ke induktor
• Tidak seperti kelihatannya, ferit bukanlah N87

Secara pribadi saya akan melihat kerapatan fluks Remanence untuk melihat seberapa tinggi ini. Baru saja melihat dan kekuatan medan koersif dalam spesifikasi untuk N87 adalah 21 A / m. Karena Anda tidak menghilangkan fluks Remanence ada kekuatan medan magnet setara 21 A / m yang menambah 72,5 A / m Anda menerapkan berarti Anda benar-benar menerapkan 93,5A / m dan ini menghasilkan kepadatan fluks sebesar lebih seperti 260mT.

$A_L$

$0.077\times\sqrt{2}$

Jawaban Asli

Di bawah ini diambil dari komentar oleh OP dan penjelasan saya lebih jauh ke bawah adalah untuk menjelaskan bagaimana metodenya salah: -

Pertama saya menggunakan resistor 1.5kohm secara seri dengan induktor 6.8mH dan memverifikasi setengah amplitudo pada ~ 61 kHz gelombang sinus 1vpp

$X_L$$\frac{1500}{2\Pi F}$

Pada kenyataannya jika ada 1Vp-p di induktor, ini akan ketika memiliki reaktansi lebih seperti 1060 ohm dan pada 61kHz, ini adalah ketika L = 2.8mH.

$T_{ON}$