ព័ត៌មាន

សង្ខេប

អាំងឌុចទ័រគឺជាសមាសធាតុសំខាន់ខ្លាំងណាស់ក្នុងការប្តូរឧបករណ៍បំប្លែង ដូចជាការផ្ទុកថាមពល និងតម្រងថាមពល។ មានប្រភេទអាំងឌុចទ័រជាច្រើនប្រភេទ ដូចជាសម្រាប់កម្មវិធីផ្សេងៗគ្នា (ពីប្រេកង់ទាបទៅប្រេកង់ខ្ពស់) ឬសម្ភារៈស្នូលផ្សេងគ្នាដែលប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈរបស់អាំងឌុចទ័រ។ល។ អាំងឌុចទ័រដែលប្រើក្នុងការប្តូរឧបករណ៍បំប្លែងគឺជាសមាសធាតុម៉ាញ៉េទិចដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារកត្តាផ្សេងៗដូចជា សម្ភារៈ លក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការ (ដូចជាវ៉ុល និងចរន្ត) និងសីតុណ្ហភាពព័ទ្ធជុំវិញ លក្ខណៈ និងទ្រឹស្តីដែលបានបង្ហាញគឺខុសគ្នាខ្លាំង។ ដូច្នេះនៅក្នុងការរចនាសៀគ្វីបន្ថែមលើប៉ារ៉ាម៉ែត្រមូលដ្ឋាននៃតម្លៃ inductance ទំនាក់ទំនងរវាង impedance នៃ inductor និងភាពធន់របស់ AC និងភាពញឹកញាប់ការខាតបង់ស្នូលនិងលក្ខណៈបច្ចុប្បន្នតិត្ថិភាព។ល។ អត្ថបទនេះនឹងណែនាំសម្ភារៈស្នូលអាំងឌុចទ័រសំខាន់ៗមួយចំនួន និងលក្ខណៈរបស់វា ហើយក៏ណែនាំវិស្វករថាមពលឱ្យជ្រើសរើសឧបករណ៍អាំងឌុចទ័រស្តង់ដារដែលអាចរកបានសម្រាប់ពាណិជ្ជកម្មផងដែរ។

បុព្វបទ

អាំងឌុចទ័រ គឺជាធាតុផ្សំនៃអាំងឌុចស្យុងអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការបង្វិលចំនួនជាក់លាក់នៃរបុំ (របុំ) នៅលើប៊ូប៊ីន ឬស្នូលជាមួយនឹងខ្សែដែលមានអ៊ីសូឡង់។ ឧបករណ៏នេះត្រូវបានគេហៅថា inductance coil ឬ Inductor ។ យោងតាមគោលការណ៍នៃអាំងឌុចស្យុងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច នៅពេលដែលឧបករណ៏ និងវាលម៉ាញេទិកផ្លាស់ទីទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមក ឬឧបករណ៏បង្កើតវាលម៉ាញេទិកឆ្លាស់តាមរយៈចរន្តឆ្លាស់ វ៉ុលដែលកើតឡើងនឹងត្រូវបានបង្កើតដើម្បីទប់ទល់នឹងការផ្លាស់ប្តូរនៃដែនម៉ាញេទិចដើម។ ហើយលក្ខណៈនៃការទប់ស្កាត់ការផ្លាស់ប្តូរបច្ចុប្បន្នត្រូវបានគេហៅថា inductance ។

រូបមន្តនៃតម្លៃ inductance គឺដូចរូបមន្ត (1) ដែលសមាមាត្រទៅនឹង permeability មេដែក ការ៉េនៃ winding ប្រែ N និងសមមូលនៃសៀគ្វីម៉ាញេទិកឆ្លងផ្នែក Ae និងសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងប្រវែងសៀគ្វីម៉ាញេទិកសមមូល le . មានប្រភេទជាច្រើននៃ inductance, គ្នាសមរម្យសម្រាប់កម្មវិធីផ្សេងគ្នា; អាំងឌុចស្យុងគឺទាក់ទងទៅនឹងរូបរាង ទំហំ វិធីសាស្ត្រខ្យល់ ចំនួនវេន និងប្រភេទនៃសម្ភារៈម៉ាញេទិកកម្រិតមធ្យម។

(1)

ដោយអាស្រ័យលើរូបរាងនៃស្នូលដែក, អាំងឌុចទ័រួមមាន toroidal, E ស្នូលនិងស្គរ; នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃសម្ភារៈស្នូលដែកមានស្នូលសេរ៉ាមិចជាចម្បងនិងពីរប្រភេទម៉ាញេទិកទន់។ ពួកវាជាម្សៅ ferrite និងលោហធាតុ។ អាស្រ័យលើរចនាសម្ព័ន ឬវិធីវេចខ្ចប់ មានខ្សែលួស ច្រើនស្រទាប់ និងត្រូវបានផ្សិត ហើយមុខរបួសលួសមិនមានរបាំងការពារ និងពាក់កណ្តាលនៃកាវម៉ាញេទិក មានស្រទាប់ការពារ (ពាក់កណ្តាលប្រឡោះ) និងប្រឡោះ (ប្រឡោះ) ។ល។

អាំងឌុចទ័រដើរតួនាទីដូចជាសៀគ្វីខ្លីនៅក្នុងចរន្តផ្ទាល់ ហើយបង្ហាញភាពធន់ខ្ពស់ចំពោះចរន្តឆ្លាស់។ ការប្រើប្រាស់ជាមូលដ្ឋាននៅក្នុងសៀគ្វីរួមមានការច្របាច់ ការច្រោះ ការលៃតម្រូវ និងការផ្ទុកថាមពល។ នៅក្នុងកម្មវិធីបំលែងប្តូរ អាំងឌុចទ័រ គឺជាសមាសធាតុផ្ទុកថាមពលដ៏សំខាន់បំផុត ហើយបង្កើតជាតម្រងឆ្លងកាត់កម្រិតទាបជាមួយនឹងកុងទ័រទិន្នផល ដើម្បីកាត់បន្ថយវ៉ុលលទ្ធផល ដូច្នេះវាក៏ដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងមុខងារតម្រងផងដែរ។

អត្ថបទនេះនឹងណែនាំពីសមា្ភារៈស្នូលផ្សេងៗនៃអាំងឌុចទ័រ និងលក្ខណៈរបស់វា ព្រមទាំងលក្ខណៈអគ្គិសនីមួយចំនួនរបស់អាំងឌុចទ័រ ដែលជាឯកសារយោងវាយតម្លៃដ៏សំខាន់សម្រាប់ការជ្រើសរើសអាំងឌុចទ័រអំឡុងពេលរចនាសៀគ្វី។ នៅក្នុងឧទាហរណ៍នៃកម្មវិធី របៀបគណនាតម្លៃអាំងឌុចទ័រ និងរបៀបជ្រើសរើសអាំងឌុចទ័រស្ដង់ដារដែលអាចប្រើបានសម្រាប់ពាណិជ្ជកម្មនឹងត្រូវបានណែនាំតាមរយៈឧទាហរណ៍ជាក់ស្តែង។

ប្រភេទនៃសម្ភារៈស្នូល

អាំងឌុចទ័រដែលប្រើក្នុងការប្តូរឧបករណ៍បំប្លែងគឺជាសមាសធាតុម៉ាញ៉េទិចដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់។ សម្ភារៈស្នូលនៅកណ្តាលភាគច្រើនប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈរបស់អាំងឌុចទ័រ ដូចជា impedance និងប្រេកង់ តម្លៃ inductance និងប្រេកង់ ឬលក្ខណៈតិត្ថិភាពស្នូល។ ខាងក្រោមនេះនឹងណែនាំការប្រៀបធៀបនៃសមា្ភារៈស្នូលដែកទូទៅមួយចំនួន និងលក្ខណៈតិត្ថិភាពរបស់វា ជាឯកសារយោងដ៏សំខាន់សម្រាប់ការជ្រើសរើសអាំងឌុចទ័រថាមពល៖

1. ស្នូលសេរ៉ាមិច

ស្នូលសេរ៉ាមិចគឺជាសមា្ភារៈអាំងឌុចស្យុងទូទៅមួយ។ វា​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ជា​ចម្បង​ដើម្បី​ផ្តល់​នូវ​រចនាសម្ព័ន្ធ​ទ្រទ្រង់​ដែល​បាន​ប្រើ​នៅ​ពេល​ដែល​របុំ​របុំ។ វាត្រូវបានគេហៅផងដែរថា "អាំងឌុចទ័រស្នូលខ្យល់" ។ ដោយសារស្នូលដែកដែលប្រើគឺជាវត្ថុធាតុដែលមិនមែនជាម៉ាញេទិកដែលមានមេគុណសីតុណ្ហភាពទាបបំផុត តម្លៃអាំងឌុចឹនមានស្ថេរភាពខ្លាំងនៅក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយដោយសារតែសម្ភារៈដែលមិនមែនជាម៉ាញេទិកជាឧបករណ៍ផ្ទុក អាំងឌុចស្យុងមានកម្រិតទាប ដែលមិនស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់កម្មវិធីបំលែងថាមពល។

2. Ferrite

ស្នូល ferrite ដែលប្រើនៅក្នុងអាំងឌុចទ័រប្រេកង់ខ្ពស់ជាទូទៅគឺជាសមាសធាតុ ferrite ដែលមាននីកែលស័ង្កសី (NiZn) ឬស័ង្កសីម៉ង់ហ្គាណែស (MnZn) ដែលជាវត្ថុធាតុ ferromagnetic ម៉ាញេទិកទន់ជាមួយនឹងការបង្ខិតបង្ខំទាប។ រូបភាពទី 1 បង្ហាញពីខ្សែកោង hysteresis (BH loop) នៃស្នូលម៉ាញេទិកទូទៅ។ កម្លាំងបង្ខិតបង្ខំ HC នៃវត្ថុធាតុម៉ាញេទិកត្រូវបានគេហៅផងដែរថាកម្លាំងបង្ខិតបង្ខំដែលមានន័យថានៅពេលដែលវត្ថុធាតុម៉ាញ៉េទិចត្រូវបានម៉ាញ៉េទិចទៅជាតិត្ថិភាពម៉ាញេទិក មេដែករបស់វាត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅសូន្យនៃកម្លាំងដែនម៉ាញេទិកដែលត្រូវការនៅពេលនោះ។ ការបង្ខិតបង្ខំទាបមានន័យថាធន់ទ្រាំនឹង demagnetization ទាប ហើយក៏មានន័យថាការបាត់បង់ hysteresis ទាបផងដែរ។

ម៉ង់ហ្គាណែស-ស័ង្កសី និងនីកែល-ស័ង្កសី ferrites មានភាពជ្រាបចូលដែលទាក់ទងខ្ពស់ (μr) ប្រហែល 1500-15000 និង 100-1000 រៀងគ្នា។ ភាពជ្រាបចូលម៉ាញេទិកខ្ពស់របស់ពួកគេធ្វើឱ្យស្នូលដែកខ្ពស់ជាងក្នុងបរិមាណជាក់លាក់មួយ។ អាំងឌុចស្យុង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ គុណវិបត្តិគឺថាចរន្តឆ្អែតដែលអាចទ្រាំបានរបស់វាមានកម្រិតទាប ហើយនៅពេលដែលស្នូលដែកត្រូវបានឆ្អែត នោះភាពជ្រាបនៃម៉ាញ៉េទិចនឹងធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំង។ សូមមើលរូបភាពទី 4 សម្រាប់ការថយចុះនៃទំនោរនៃការជ្រាបចូលម៉ាញ៉េទិចនៃស្នូលដែក ferrite និងម្សៅ នៅពេលដែលស្នូលដែកឆ្អែត។ ការប្រៀបធៀប។ នៅពេលប្រើនៅក្នុងអាំងឌុចទ័រថាមពល គម្លាតខ្យល់មួយនឹងត្រូវបានទុកនៅក្នុងសៀគ្វីម៉ាញ៉េទិចមេ ដែលអាចកាត់បន្ថយការជ្រាបចូល ជៀសវាងការតិត្ថិភាព និងរក្សាទុកថាមពលកាន់តែច្រើន។ នៅពេលដែលគម្លាតខ្យល់ត្រូវបានរួមបញ្ចូល ភាពជ្រាបចូលដែលទាក់ទងសមមូលអាចមានប្រហែល 20- ចន្លោះពី 200។ ដោយសារភាពធន់ខ្ពស់នៃសម្ភារៈខ្លួនវាអាចកាត់បន្ថយការបាត់បង់ដែលបណ្តាលមកពីចរន្ត eddy ការបាត់បង់គឺទាបជាងនៅប្រេកង់ខ្ពស់ ហើយវាកាន់តែសមស្របសម្រាប់ ឧបករណ៍បំលែងប្រេកង់ខ្ពស់ អាំងឌុចទ័រតម្រង EMI និងអាំងឌុចទ័ផ្ទុកថាមពលរបស់ឧបករណ៍បំប្លែងថាមពល។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃប្រេកង់ប្រតិបត្តិការ នីកែល-ស័ង្កសី ferrite គឺសមរម្យសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ (> 1 MHz) ខណៈពេលដែលម៉ង់ហ្គាណែស-ស័ង្កសី ferrite គឺសមរម្យសម្រាប់ប្រេកង់ទាប (<2 MHz) ។

១

រូបភាពទី 1. ខ្សែកោង hysteresis នៃស្នូលម៉ាញេទិក (BR: remanence; BSAT: ដង់ស៊ីតេលំហូរម៉ាញេទិកតិត្ថិភាព)

3. ស្នូលដែកម្សៅ

ស្នូលដែកម្សៅក៏ជាវត្ថុធាតុដើម ferromagnetic ទន់ផងដែរ។ ពួកវាត្រូវបានផលិតចេញពីលោហធាតុម្សៅដែកនៃវត្ថុធាតុផ្សេងៗគ្នាឬតែម្សៅដែកប៉ុណ្ណោះ។ រូបមន្តមានផ្ទុកនូវវត្ថុធាតុមិនម៉ាញ៉េទិចដែលមានទំហំភាគល្អិតខុសៗគ្នា ដូច្នេះខ្សែកោងតិត្ថិភាពគឺមានភាពទន់ភ្លន់។ ស្នូលដែកម្សៅភាគច្រើនជា toroidal ។ រូបភាពទី 2 បង្ហាញពីស្នូលដែកម្សៅ និងទិដ្ឋភាពផ្នែកឆ្លងកាត់របស់វា។

ស្នូលដែកម្សៅទូទៅរួមមាន ដែក-នីកែល-ម៉ូលីបដិន យ៉ាន់ស្ព័រ (MPP), បញ្ជូន (Sendust), លោហធាតុដែក-នីកែល (លំហូរខ្ពស់) និងស្នូលម្សៅដែក (ម្សៅដែក)។ ដោយសារតែសមាសធាតុផ្សេងគ្នាលក្ខណៈនិងតម្លៃរបស់វាក៏ខុសគ្នាដែរដែលប៉ះពាល់ដល់ជម្រើសនៃអាំងឌុចទ័រ។ ខាងក្រោមនេះនឹងណែនាំប្រភេទស្នូលដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ និងប្រៀបធៀបលក្ខណៈរបស់ពួកគេ៖

ក. ដែក-នីកែល-ម៉ូលីបដិន យ៉ាន់ស្ព័រ (MPP)

លោហៈធាតុ Fe-Ni-Mo ត្រូវបានអក្សរកាត់ថាជា MPP ដែលជាអក្សរកាត់នៃម្សៅ molypermalloy ។ ភាពជ្រាបចូលដែលទាក់ទងគឺប្រហែល 14-500 ហើយដង់ស៊ីតេលំហូរម៉ាញេទិកតិត្ថិភាពគឺប្រហែល 7500 Gauss (Gauss) ដែលខ្ពស់ជាងដង់ស៊ីតេលំហូរម៉ាញេទិកតិត្ថិភាពនៃ ferrite (ប្រហែល 4000-5000 Gauss) ។ ចេញជាច្រើន។ MPP មានការបាត់បង់ជាតិដែកតិចបំផុត និងមានស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាពល្អបំផុតក្នុងចំណោមស្នូលដែកម្សៅ។ នៅពេលដែលចរន្ត DC ខាងក្រៅឈានដល់ ISAT ចរន្តឆ្អែត តម្លៃអាំងឌុចស្យង់នឹងថយចុះបន្តិចម្តងៗដោយមិនមានការថយចុះភ្លាមៗនោះទេ។ MPP មានដំណើរការប្រសើរជាងមុន ប៉ុន្តែតម្លៃខ្ពស់ជាង ហើយជាធម្មតាត្រូវបានគេប្រើជាអាំងឌុចទ័រថាមពល និងតម្រង EMI សម្រាប់ឧបករណ៍បំប្លែងថាមពល។

ខ. Sendust

ស្នូលដែក-ស៊ីលីកុន-អាលុយមីញ៉ូម ដែកអ៊ីណុក គឺជាស្នូលដែកយ៉ាន់ស្ព័រដែលផ្សំឡើងពីជាតិដែក ស៊ីលីកុន និងអាលុយមីញ៉ូម ជាមួយនឹងភាពជ្រាបចូលម៉ាញេទិចដែលទាក់ទងប្រហែល 26 ទៅ 125 ។ ការបាត់បង់ជាតិដែកគឺស្ថិតនៅចន្លោះស្នូលម្សៅដែក និង MPP និងដែកនីកែល alloy . ដង់ស៊ីតេលំហូរម៉ាញ៉េទិចតិត្ថិភាពគឺខ្ពស់ជាង MPP ប្រហែល 10500 Gauss ។ ស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាព និងលក្ខណៈបច្ចុប្បន្នតិត្ថិភាពគឺទាបជាង MPP និងយ៉ាន់ស្ព័រដែក-នីកែលបន្តិច ប៉ុន្តែប្រសើរជាងស្នូលម្សៅដែក និងស្នូល ferrite ហើយតម្លៃដែលទាក់ទងគឺថោកជាង MPP និងដែកនីកែល alloy ។ វាត្រូវបានគេប្រើភាគច្រើនក្នុងការច្រោះ EMI សៀគ្វីកែតម្រូវកត្តាថាមពល (PFC) និងអាំងឌុចទ័រថាមពលនៃកុងទ័រប្តូរថាមពល។

គ. លោហធាតុដែក-នីកែល (លំហូរខ្ពស់)

ស្នូលដែក-នីកែល ធ្វើពីដែក និងនីកែល ។ ភាពជ្រាបនៃម៉ាញេទិកដែលទាក់ទងគឺប្រហែល 14-200 ។ ការបាត់បង់ជាតិដែក និងស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាពស្ថិតនៅចន្លោះ MPP និងដែក-ស៊ីលីកុន-អាលុយមីញ៉ូម alloy ។ ស្នូលដែកនីកែលមានដង់ស៊ីតេលំហូរម៉ាញេទិចតិត្ថិភាពខ្ពស់បំផុតប្រហែល 15,000 Gauss និងអាចទប់ទល់នឹងចរន្តលំអៀង DC ខ្ពស់ជាង ហើយលក្ខណៈលំអៀង DC របស់វាក៏ល្អជាងផងដែរ។ វិសាលភាពនៃកម្មវិធី៖ ការកែតម្រូវកត្តាថាមពលសកម្ម អាំងឌុចស្យុងផ្ទុកថាមពល អាំងឌុចស្យុងតម្រង ឧបករណ៍បំលែងប្រេកង់ខ្ពស់នៃកម្មវិធីបម្លែង flyback ជាដើម។

ឃ. ម្សៅដែក

ស្នូលម្សៅដែកត្រូវបានផលិតឡើងពីភាគល្អិតម្សៅដែកដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ជាមួយនឹងភាគល្អិតតូចបំផុតដែលត្រូវបានអ៊ីសូឡង់ពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ ដំណើរការផលិតធ្វើឱ្យវាមានគម្លាតខ្យល់ចែកចាយ។ បន្ថែមពីលើរូបរាងចិញ្ចៀន ទម្រង់ស្នូលម្សៅដែកធម្មតាក៏មានប្រភេទ E និងប្រភេទបោះត្រាផងដែរ។ ភាពជ្រាបចូលម៉ាញេទិកដែលទាក់ទងនៃស្នូលម្សៅដែកគឺប្រហែល 10 ទៅ 75 ហើយដង់ស៊ីតេនៃលំហូរម៉ាញេទិកតិត្ថិភាពខ្ពស់គឺប្រហែល 15000 Gauss ។ ក្នុងចំណោមស្នូលដែកម្សៅ ស្នូលម្សៅដែកមានការបាត់បង់ជាតិដែកខ្ពស់បំផុត ប៉ុន្តែការចំណាយទាបបំផុត។

រូបភាពទី 3 បង្ហាញពីខ្សែកោង BH នៃ ferrite ម៉ង់ហ្គាណែស-ស័ង្កសី PC47 ផលិតដោយ TDK និងស្នូលដែកម្សៅ -52 និង -2 ផលិតដោយ MICROMETALS; ភាពជ្រាបចូលម៉ាញេទិកដែលទាក់ទងនៃ ferrite ម៉ង់ហ្គាណែស-ស័ង្កសីគឺខ្ពស់ជាងស្នូលដែកម្សៅ និងមានភាពឆ្អែត ដង់ស៊ីតេលំហូរម៉ាញេទិកក៏ខុសគ្នាខ្លាំងដែរ ferrite គឺប្រហែល 5000 Gauss ហើយស្នូលម្សៅដែកមានច្រើនជាង 10000 Gauss ។

៣

រូបភាពទី 3. ខ្សែកោង BH នៃម៉ង់ហ្គាណែស-ស័ង្កសី ferrite និងស្នូលម្សៅដែកនៃវត្ថុធាតុផ្សេងៗគ្នា

សរុបមក លក្ខណៈតិត្ថិភាពនៃស្នូលដែកគឺខុសគ្នា; នៅពេលដែលចរន្តឆ្អែតត្រូវបានលើស ភាពជ្រាបនៃម៉ាញ៉េទិចនៃស្នូល ferrite នឹងធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំង ខណៈដែលស្នូលម្សៅដែកអាចថយចុះបន្តិចម្តងៗ។ រូបភាពទី 4 បង្ហាញពីលក្ខណៈនៃការធ្លាក់ចុះនៃការជ្រាបចូលម៉ាញេទិកនៃស្នូលដែកម្សៅដែលមានភាពជ្រាបចូលម៉ាញេទិកដូចគ្នា និង ferrite ដែលមានគម្លាតខ្យល់ក្រោមភាពខ្លាំងនៃដែនម៉ាញេទិកខុសៗគ្នា។ នេះក៏ពន្យល់អំពី inductance នៃស្នូល ferrite ផងដែរ ដោយសារតែ permeability ធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំងនៅពេលដែលស្នូលគឺ saturated ដូចដែលអាចមើលឃើញពីសមីការ (1) វាក៏បណ្តាលឱ្យ inductance ធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំង; ខណៈពេលដែលស្នូលម្សៅជាមួយនឹងគម្លាតខ្យល់ចែកចាយ ភាពជ្រាបនៃម៉ាញេទិក អត្រាថយចុះបន្តិចម្តងៗនៅពេលដែលស្នូលដែកត្រូវបានឆ្អែត ដូច្នេះអាំងឌុចទ័រថយចុះកាន់តែទន់ភ្លន់ ពោលគឺវាមានលក្ខណៈលំអៀង DC ប្រសើរជាង។ នៅក្នុងកម្មវិធីនៃកម្មវិធីបម្លែងថាមពល, លក្ខណៈនេះគឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់; ប្រសិនបើលក្ខណៈតិត្ថិភាពយឺតរបស់ inductor មិនល្អ ចរន្ត inductor កើនឡើងដល់ចរន្តឆ្អែត ហើយការធ្លាក់ចុះភ្លាមៗនៃ inductance នឹងបណ្តាលឱ្យភាពតានតឹងបច្ចុប្បន្នរបស់ switching crystal កើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង ដែលងាយនឹងបង្កការខូចខាត។

៤

រូបភាពទី 4. លក្ខណៈការធ្លាក់ចុះនៃការជ្រាបចូលម៉ាញេទិកនៃស្នូលដែកម្សៅ និងស្នូលដែក ferrite ជាមួយនឹងគម្លាតខ្យល់នៅក្រោមកម្លាំងវាលម៉ាញេទិកខុសៗគ្នា។

លក្ខណៈអគ្គិសនីរបស់អាំងឌុចទ័រ និងរចនាសម្ព័ន្ធកញ្ចប់

នៅពេលរចនាឧបករណ៍បំប្លែងប្តូរ និងជ្រើសរើសអាំងឌុចទ័រ តម្លៃអាំងឌុចទ័រ L, impedance Z, ធន់ទ្រាំនឹង AC ACR និងតម្លៃ Q (កត្តាគុណភាព) វាយតម្លៃបច្ចុប្បន្ន IDC និង ISAT និងការបាត់បង់ស្នូល (ការបាត់បង់ស្នូល) និងលក្ខណៈអគ្គិសនីសំខាន់ៗផ្សេងទៀតគឺទាំងអស់ត្រូវតែ ត្រូវបានពិចារណា។ លើសពីនេះទៀតរចនាសម្ព័ន្ធវេចខ្ចប់របស់អាំងឌុចស្យុងនឹងប៉ះពាល់ដល់ទំហំនៃការលេចធ្លាយម៉ាញ៉េទិចដែលជះឥទ្ធិពលដល់ EMI ។ ខាងក្រោមនេះនឹងពិភាក្សាអំពីលក្ខណៈដែលបានរៀបរាប់ខាងលើដោយឡែកពីគ្នា ជាការពិចារណាសម្រាប់ការជ្រើសរើសអាំងឌុចទ័រ។

1. តម្លៃ Inductance (L)

តម្លៃ inductance នៃ inductor គឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រមូលដ្ឋានដ៏សំខាន់បំផុតក្នុងការរចនាសៀគ្វីប៉ុន្តែវាត្រូវតែពិនិត្យមើលថាតើតម្លៃ inductance មានស្ថេរភាពនៅប្រេកង់ប្រតិបត្តិការដែរឬទេ។ តម្លៃបន្ទាប់បន្សំនៃអាំងឌុចស្យុងត្រូវបានវាស់ជាធម្មតានៅ 100 kHz ឬ 1 MHz ដោយគ្មានលំអៀង DC ខាងក្រៅ។ ហើយដើម្បីធានាបាននូវលទ្ធភាពនៃការផលិតដោយស្វ័យប្រវត្តិដ៏ធំ ការអត់ធ្មត់របស់អាំងឌុចទ័រជាធម្មតាគឺ± 20% (M) និង ± 30% (N) ។ រូបភាពទី 5 គឺជាក្រាហ្វនៃលក្ខណៈប្រេកង់អាំងឌុចស្យុងរបស់ Taiyo Yuden inductor NR4018T220M ដែលវាស់ជាមួយ LCR meter របស់ Wayne Kerr ។ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព ខ្សែកោងតម្លៃអាំងឌុចស្យុងគឺមានរាងសំប៉ែតមុន 5 MHz ហើយតម្លៃអាំងឌុចេនស្ទើរតែអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាថេរ។ នៅក្នុងក្រុមប្រេកង់ខ្ពស់ដោយសារតែ resonance ដែលបង្កើតឡើងដោយ parasitic capacitance និង inductance តម្លៃ inductance នឹងកើនឡើង។ ប្រេកង់ resonance នេះត្រូវបានគេហៅថាប្រេកង់ដោយខ្លួនឯង (SRF) ដែលជាធម្មតាត្រូវការខ្ពស់ជាងប្រេកង់ប្រតិបត្តិការ។

៥

រូបភាពទី 5 ដ្យាក្រាមរង្វាស់លក្ខណៈនៃប្រេកង់អាំងឌុចស្យុង Taiyo Yuden NR4018T220M

2. Impedance (Z)

ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 6 ដ្យាក្រាម impedance ក៏អាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីដំណើរការនៃ inductance នៅប្រេកង់ផ្សេងៗគ្នា។ impedance របស់ inductor គឺប្រហែលសមាមាត្រទៅនឹងប្រេកង់ (Z=2πfL) ដូច្នេះប្រេកង់កាន់តែខ្ពស់ ប្រតិកម្មនឹងមានទំហំធំជាង AC resistance ដូច្នេះ impedance មានឥរិយាបទដូចជា inductance សុទ្ធ (ដំណាក់កាលគឺ 90˚)។ នៅប្រេកង់ខ្ពស់ ដោយសារតែឥទ្ធិពលប៉ារ៉ាស៊ីត ចំនុចប្រេកង់ដែលបញ្ចេញដោយខ្លួនឯងនៃ impedance អាចត្រូវបានគេមើលឃើញ។ បន្ទាប់ពីចំណុចនេះ impedance ធ្លាក់ចុះហើយក្លាយជា capacitive ហើយដំណាក់កាលផ្លាស់ប្តូរបន្តិចម្តង ៗ ទៅ -90 ˚។

៦

3. តម្លៃ Q និង AC Resistance (ACR)

តម្លៃ Q នៅក្នុងនិយមន័យនៃ inductance គឺជាសមាមាត្រនៃប្រតិកម្មទៅនឹង Resistance នោះគឺជាសមាមាត្រនៃផ្នែកស្រមើលស្រមៃទៅនឹងផ្នែកពិតនៃ impedance ដូចនៅក្នុងរូបមន្ត (2)។

(2)

កន្លែងដែល XL គឺជាប្រតិកម្មរបស់អាំងឌុចទ័រ ហើយ RL គឺជាភាពធន់ទ្រាំ AC របស់អាំងឌុចទ័រ។

នៅក្នុងជួរប្រេកង់ទាប ភាពធន់របស់ AC គឺធំជាងប្រតិកម្មដែលបណ្តាលមកពី inductance ដូច្នេះតម្លៃ Q របស់វាទាបណាស់; នៅពេលដែលប្រេកង់កើនឡើង ប្រតិកម្ម (ប្រហែល 2πfL) កាន់តែធំទៅៗ បើទោះបីជាភាពធន់ដោយសារឥទ្ធិពលស្បែក (ឥទ្ធិពលស្បែក) និងឥទ្ធិពលជិត (ជិត)) ឥទ្ធិពលកាន់តែធំទៅៗ ហើយតម្លៃ Q នៅតែកើនឡើងជាមួយនឹងប្រេកង់។ ; នៅពេលចូលទៅជិត SRF ប្រតិកម្មអាំងឌុចស្យុងត្រូវបានទូទាត់ជាបណ្តើរៗដោយប្រតិកម្ម capacitive ហើយតម្លៃ Q កាន់តែតូចទៅៗ។ នៅពេលដែល SRF ក្លាយជាសូន្យ ពីព្រោះប្រតិកម្មអាំងឌុចទ័រ និងប្រតិកម្ម capacitive គឺដូចគ្នាទាំងស្រុងនឹងបាត់ទៅវិញ។ រូបភាពទី 7 បង្ហាញពីទំនាក់ទំនងរវាងតម្លៃ Q និងភាពញឹកញាប់នៃ NR4018T220M ហើយទំនាក់ទំនងគឺមានរាងដូចកណ្តឹងដាក់បញ្ច្រាស។

៧

រូបភាពទី 7. ទំនាក់ទំនងរវាងតម្លៃ Q និងប្រេកង់នៃអាំងឌុចទ័រ Taiyo Yuden NR4018T220M

នៅក្នុងប្រេកង់កម្មវិធីនៃ inductance តម្លៃ Q កាន់តែខ្ពស់ កាន់តែប្រសើរ។ វាមានន័យថាប្រតិកម្មរបស់វាគឺធំជាងភាពធន់របស់ AC ។ និយាយជាទូទៅតម្លៃ Q ល្អបំផុតគឺលើសពី 40 ដែលមានន័យថាគុណភាពនៃអាំងឌុចទ័រគឺល្អ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាទូទៅនៅពេលដែលភាពលំអៀង DC កើនឡើង តម្លៃអាំងឌុចស្យុងនឹងថយចុះ ហើយតម្លៃ Q ក៏នឹងថយចុះផងដែរ។ ប្រសិនបើខ្សែ enameled រាបស្មើ ឬខ្សែ enameled ច្រើនខ្សែត្រូវបានប្រើ ផលប៉ះពាល់ស្បែក នោះគឺ ភាពធន់នឹង AC អាចត្រូវបានកាត់បន្ថយ ហើយតម្លៃ Q នៃអាំងឌុចទ័រក៏អាចកើនឡើងផងដែរ។

ភាពធន់របស់ DC DCR ជាទូទៅត្រូវបានចាត់ទុកថាជាភាពធន់ DC នៃខ្សែស្ពាន់ ហើយភាពធន់អាចត្រូវបានគណនាតាមអង្កត់ផ្ចិតខ្សែ និងប្រវែង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាគច្រើននៃអាំងឌុចទ័រ SMD បច្ចុប្បន្នទាបនឹងប្រើការផ្សារ ultrasonic ដើម្បីធ្វើបន្ទះស្ពាន់នៃ SMD នៅស្ថានីយខ្យល់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារខ្សែស្ពាន់មានប្រវែងមិនវែង ហើយតម្លៃធន់ទ្រាំមិនខ្ពស់ ភាពធន់នៃការផ្សារនេះច្រើនតែមានសមាមាត្រសន្ធឹកសន្ធាប់នៃភាពធន់ទ្រាំ DC ទាំងមូល។ ការយកខ្សែ SMD inductor CLF6045NIT-1R5N របស់ TDK ជាឧទាហរណ៍ ភាពធន់របស់ DC ដែលវាស់វែងគឺ 14.6mΩ ហើយភាពធន់របស់ DC គណនាដោយផ្អែកលើអង្កត់ផ្ចិតខ្សែ និងប្រវែងគឺ 12.1mΩ។ លទ្ធផលបង្ហាញថាភាពធន់ទ្រាំផ្សារនេះមានប្រហែល 17% នៃភាពធន់ទ្រាំ DC ទាំងមូល។

ធន់ទ្រាំនឹង AC ACR មានប្រសិទ្ធិភាពស្បែកនិងផលប៉ះពាល់ជិតដែលនឹងបណ្តាលឱ្យ ACR កើនឡើងជាមួយនឹងប្រេកង់; នៅក្នុងការអនុវត្តនៃអាំងឌុចស្យុងទូទៅដោយសារតែសមាសធាតុ AC ទាបជាងសមាសធាតុ DC ឥទ្ធិពលដែលបណ្តាលមកពី ACR គឺមិនជាក់ស្តែងទេ។ ប៉ុន្តែនៅពេលផ្ទុកពន្លឺ ដោយសារតែសមាសធាតុ DC ត្រូវបានកាត់បន្ថយ ការបាត់បង់ដែលបណ្តាលមកពី ACR មិនអាចត្រូវបានគេអើពើបានទេ។ ឥទ្ធិពលស្បែកមានន័យថានៅក្រោមលក្ខខណ្ឌ AC ការចែកចាយបច្ចុប្បន្ននៅខាងក្នុង conductor គឺមិនស្មើគ្នានិងប្រមូលផ្តុំនៅលើផ្ទៃនៃលួសដែលបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃផ្នែកកាត់លួសសមមូលដែលនៅក្នុងវេនបង្កើនភាពធន់ទ្រាំសមមូលនៃលួសជាមួយ ប្រេកង់។ លើសពីនេះទៀតនៅក្នុងរបុំខ្សែ ខ្សភ្លើងដែលនៅជាប់នឹងបណ្តាលឱ្យមានការបូក និងដកនៃដែនម៉ាញេទិចដោយសារតែចរន្ត ដូច្នេះចរន្តត្រូវបានប្រមូលផ្តុំទៅលើផ្ទៃដែលនៅជាប់នឹងខ្សែ (ឬផ្ទៃឆ្ងាយបំផុត អាស្រ័យលើទិសដៅនៃចរន្ត។ ) ដែលបណ្តាលឱ្យមានការស្ទាក់ចាប់ខ្សែស្មើផងដែរ។ បាតុភូត​ដែល​តំបន់​មាន​ការ​ថយ​ចុះ​និង​ការ​កើន​ឡើង​ធន់​ទ្រាំ​សមមូល​គឺ​ជា​អ្វី​ដែល​គេ​ហៅ​ថា​ឥទ្ធិពល​ជិត; នៅក្នុងកម្មវិធី inductance នៃ multilayer winding ឥទ្ធិពលនៅជិតគឺកាន់តែច្បាស់។

៨

រូបភាពទី 8 បង្ហាញពីទំនាក់ទំនងរវាងធន់ទ្រាំនឹង AC និងភាពញឹកញាប់នៃខ្សែភ្លើង SMD inductor NR4018T220M ។ នៅប្រេកង់ 1kHz ភាពធន់គឺប្រហែល 360mΩ; នៅ 100kHz ភាពធន់នឹងកើនឡើងដល់ 775mΩ; នៅ 10MHz តម្លៃធន់ទ្រាំគឺជិតដល់ 160Ω។ នៅពេលប៉ាន់ប្រមាណការបាត់បង់ទង់ដែង ការគណនាត្រូវតែគិតគូរពី ACR ដែលបណ្តាលមកពីស្បែក និងផលប៉ះពាល់ជិតៗ ហើយកែប្រែវាទៅជារូបមន្ត (3)។

4. ចរន្តឆ្អែត (ISAT)

ចរន្តឆ្អែត ISAT ជាទូទៅគឺជាចរន្តលំអៀងដែលត្រូវបានសម្គាល់នៅពេលដែលតម្លៃអាំងឌុចេនត្រូវបានកាត់បន្ថយដូចជា 10%, 30%, ឬ 40% ។ សម្រាប់ ferrite គម្លាតខ្យល់ដោយសារតែលក្ខណៈបច្ចុប្បន្នតិត្ថិភាពរបស់វាគឺលឿនណាស់មិនមានភាពខុសគ្នាច្រើនពី 10% ទៅ 40% ទេ។ សូមមើលរូបភាពទី 4. ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិនបើវាជាស្នូលម្សៅដែក (ដូចជាអាំងឌុចទ័របោះត្រា) ខ្សែកោងតិត្ថិភាពគឺមានភាពទន់ភ្លន់ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 9 ចរន្តលំអៀងនៅ 10% ឬ 40% នៃអាំងឌុចស្យុងមានការថយចុះច្រើន។ ខុសគ្នា ដូច្នេះតម្លៃបច្ចុប្បន្នតិត្ថិភាពនឹងត្រូវបានពិភាក្សាដាច់ដោយឡែកពីគ្នាសម្រាប់ស្នូលដែកពីរប្រភេទដូចខាងក្រោម។

សម្រាប់ ferrite គម្លាតខ្យល់ វាសមហេតុផលក្នុងការប្រើ ISAT ជាដែនកំណត់ខាងលើនៃចរន្តអាំងឌុចទ័រអតិបរមាសម្រាប់កម្មវិធីសៀគ្វី។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយប្រសិនបើវាជាស្នូលម្សៅដែកដោយសារតែលក្ខណៈតិត្ថិភាពយឺតនឹងមិនមានបញ្ហាទេទោះបីជាចរន្តអតិបរិមានៃសៀគ្វីកម្មវិធីលើសពី ISAT ក៏ដោយ។ ដូច្នេះ​លក្ខណៈ​ស្នូល​ដែក​នេះ​ស័ក្តិសម​បំផុត​សម្រាប់​ការ​ប្តូរ​កម្មវិធី​បំប្លែង។ នៅក្រោមបន្ទុកធ្ងន់ទោះបីជាតម្លៃនៃអាំងឌុចស្យុងរបស់អាំងឌុចស្យុងមានកម្រិតទាបដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 9 កត្តាច្រែះបច្ចុប្បន្នគឺខ្ពស់ប៉ុន្តែការអត់ធ្មត់បច្ចុប្បន្នរបស់ capacitor គឺខ្ពស់ដូច្នេះវានឹងមិនមានបញ្ហាទេ។ នៅក្រោមបន្ទុកស្រាលតម្លៃនៃអាំងឌុចស្យុងរបស់អាំងឌុចទ័រមានទំហំធំជាងដែលជួយកាត់បន្ថយចរន្តវិលរបស់អាំងឌុចទ័រដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយការបាត់បង់ជាតិដែក។ រូបភាពទី 9 ប្រៀបធៀបខ្សែកោងបច្ចុប្បន្នតិត្ថិភាពនៃ TDK's ferrite SLF7055T1R5N និងអាំងឌុចទ័រស្នូលម្សៅដែក SPM6530T1R5M ក្រោមតម្លៃបន្ទាប់បន្សំដូចគ្នានៃអាំងឌុចស្យុង។

៩

រូបភាពទី 9. ខ្សែកោងបច្ចុប្បន្នតិត្ថិភាពនៃ ferrite មុខរបួស និងស្នូលម្សៅដែកបោះត្រាក្រោមតម្លៃបន្ទាប់បន្សំដូចគ្នានៃ inductance

5. ចរន្តវាយតម្លៃ (IDC)

តម្លៃ IDC គឺជាភាពលំអៀងរបស់ DC នៅពេលសីតុណ្ហភាពអាំងឌុចទ័រឡើងដល់ Tr˚C ។ លក្ខណៈបច្ចេកទេសក៏បង្ហាញពីតម្លៃធន់ទ្រាំ DC របស់វា RDC នៅ 20˚C។ យោងតាមមេគុណសីតុណ្ហភាពនៃខ្សែស្ពាន់គឺប្រហែល 3,930 ppm នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពនៃ Tr កើនឡើង តម្លៃធន់ទ្រាំរបស់វាគឺ RDC_Tr = RDC (1+0.00393Tr) ហើយការប្រើប្រាស់ថាមពលរបស់វាគឺ PCU = I2DCxRDC ។ ការបាត់បង់ទង់ដែងនេះត្រូវបានរលាយនៅលើផ្ទៃនៃអាំងឌុចទ័រ ហើយភាពធន់ទ្រាំកំដៅ ΘTH នៃអាំងឌុចទ័រអាចត្រូវបានគណនា៖

(2)

តារាងទី 2 សំដៅលើសន្លឹកទិន្នន័យនៃស៊េរី TDK VLS6045EX (6.0 × 6.0 × 4.5mm) ហើយគណនាភាពធន់ទ្រាំកំដៅនៅសីតុណ្ហភាពកើនឡើង 40˚C ។ ជាក់ស្តែងសម្រាប់អាំងឌុចទ័រនៃស៊េរី និងទំហំដូចគ្នា ភាពធន់ទ្រាំកម្ដៅដែលបានគណនាគឺស្ទើរតែដូចគ្នាដោយសារតែផ្ទៃរលាយកំដៅដូចគ្នា; នៅក្នុងពាក្យផ្សេងទៀត IDC បច្ចុប្បន្នដែលបានវាយតម្លៃនៃ inductors ផ្សេងគ្នាអាចត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណ។ ស៊េរីផ្សេងគ្នា (កញ្ចប់) នៃអាំងឌុចទ័រមានភាពធន់នឹងកម្ដៅខុសៗគ្នា។ តារាងទី 3 ប្រៀបធៀបភាពធន់នឹងកម្ដៅនៃអាំងឌុចទ័រនៃស៊េរី TDK VLS6045EX (ពាក់កណ្តាលការពារ) និងស៊េរី SPM6530 (ទម្រង់) ។ ភាពធន់នឹងកំដៅកាន់តែធំ ការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពដែលបង្កើតនៅពេលអាំងឌុចស្យុងហូរតាមចរន្តផ្ទុក។ បើមិនដូច្នោះទេទាបជាង។

(2)

តារាងទី 2. ភាពធន់នឹងកំដៅនៃអាំងឌុចទ័រស៊េរី VLS6045EX នៅសីតុណ្ហភាពកើនឡើង 40˚C

វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីតារាងទី 3 ថាទោះបីជាទំហំនៃអាំងឌុចទ័រមានលក្ខណៈស្រដៀងគ្នាក៏ដោយក៏ភាពធន់ទ្រាំកម្ដៅនៃអាំងឌុចទ័រដែលមានត្រាមានកម្រិតទាប ពោលគឺការសាយភាយកំដៅគឺប្រសើរជាង។

(3)

តារាងទី 3. ការប្រៀបធៀបធន់ទ្រាំនឹងកម្ដៅនៃ inductors កញ្ចប់ផ្សេងគ្នា។

6. ការបាត់បង់ស្នូល

ការបាត់បង់ស្នូល ហៅថាការបាត់បង់ជាតិដែក ភាគច្រើនបណ្តាលមកពីការបាត់បង់ចរន្ត eddy និងការបាត់បង់ hysteresis ។ ទំហំនៃការបាត់បង់ចរន្ត eddy ភាគច្រើនអាស្រ័យទៅលើថាតើសម្ភារៈស្នូលមានភាពងាយស្រួលក្នុង "ការប្រតិបត្តិ" ដែរឬទេ។ ប្រសិនបើ conductivity ខ្ពស់ នោះគឺ resistivity ទាប ការបាត់បង់ចរន្ត eddy គឺខ្ពស់ ហើយប្រសិនបើ resistivity នៃ ferrite ខ្ពស់ ការបាត់បង់ចរន្ត eddy គឺទាប។ ការបាត់បង់ចរន្ត Eddy ក៏ទាក់ទងទៅនឹងប្រេកង់ផងដែរ។ ប្រេកង់កាន់តែខ្ពស់ ការបាត់បង់ចរន្តកាន់តែកើនឡើង។ ដូច្នេះសម្ភារៈស្នូលនឹងកំណត់ប្រេកង់ប្រតិបត្តិការត្រឹមត្រូវនៃស្នូល។ និយាយជាទូទៅប្រេកង់ដំណើរការនៃស្នូលម្សៅដែកអាចឈានដល់ 1MHz ហើយប្រេកង់ការងាររបស់ ferrite អាចឈានដល់ 10MHz ។ ប្រសិនបើប្រេកង់ប្រតិបត្តិការលើសពីប្រេកង់នេះ ការបាត់បង់ចរន្ត eddy នឹងកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស ហើយសីតុណ្ហភាពស្នូលដែកក៏នឹងកើនឡើងផងដែរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍យ៉ាងឆាប់រហ័សនៃសម្ភារៈស្នូលដែក ស្នូលដែកដែលមានប្រេកង់ប្រតិបត្តិការខ្ពស់គួរតែស្ថិតនៅជុំវិញជ្រុង។

ការបាត់បង់ជាតិដែកមួយផ្សេងទៀតគឺការបាត់បង់ hysteresis ដែលសមាមាត្រទៅនឹងតំបន់ដែលរុំព័ទ្ធដោយខ្សែកោង hysteresis ដែលទាក់ទងទៅនឹងទំហំ swing នៃសមាសភាគ AC នៃចរន្ត; ការផ្លាស់ប្តូរ AC កាន់តែច្រើន ការបាត់បង់ hysteresis កាន់តែច្រើន។

នៅក្នុងសៀគ្វីសមមូលនៃអាំងឌុចទ័រ អាំងឌុចទ័រដែលភ្ជាប់ស្របជាមួយអាំងឌុចទ័រ ជារឿយៗត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្ហាញពីការបាត់បង់ជាតិដែក។ នៅពេលដែលប្រេកង់ស្មើនឹង SRF ប្រតិកម្មអាំងឌុចស្យុង និងប្រតិកម្ម capacitive លុបចោល ហើយប្រតិកម្មប្រហាក់ប្រហែលគឺសូន្យ។ នៅពេលនេះ impedance នៃ inductor គឺស្មើនឹងភាពធន់ទ្រាំនឹងការបាត់បង់ជាតិដែកនៅក្នុងស៊េរីជាមួយនឹង winding resistance ហើយភាពធន់ទ្រាំនឹងការបាត់បង់ជាតិដែកគឺធំជាង winding resistance ដូច្នេះ impedance នៅ SRF គឺប្រហែលស្មើនឹងភាពធន់ទ្រាំនឹងការបាត់បង់ជាតិដែក។ យកអាំងឌុចទ័រតង់ស្យុងទាបជាឧទាហរណ៍ ភាពធន់នឹងការបាត់បង់ជាតិដែករបស់វាគឺប្រហែល 20kΩ។ ប្រសិនបើវ៉ុលតម្លៃមានប្រសិទ្ធភាពនៅចុងទាំងពីរនៃអាំងឌុចទ័រត្រូវបានគេប៉ាន់ប្រមាណថាមាន 5V នោះការបាត់បង់ជាតិដែករបស់វាគឺប្រហែល 1.25mW ដែលបង្ហាញផងដែរថាភាពធន់នឹងការបាត់បង់ជាតិដែកកាន់តែធំនោះកាន់តែល្អ។

7. រចនាសម្ព័ន្ធការពារ

រចនាសម្ព័ននៃការវេចខ្ចប់របស់ ferrite inductors រួមមាន non-shielded, semi-shielded with magnetic glue, and shielded, and there is a considerable air gap in the one of they. ជាក់ស្តែង គម្លាតខ្យល់នឹងមានការលេចធ្លាយម៉ាញេទិច ហើយក្នុងករណីដ៏អាក្រក់បំផុត វានឹងរំខានដល់សៀគ្វីសញ្ញាតូចៗជុំវិញ ឬប្រសិនបើមានវត្ថុធាតុម៉ាញ៉េទិចនៅក្បែរនោះ អាំងឌុចទ័ររបស់វាក៏នឹងផ្លាស់ប្តូរផងដែរ។ រចនាសម្ព័នវេចខ្ចប់មួយទៀតគឺអាំងឌុចទ័រម្សៅដែកបោះត្រា។ ដោយសារមិនមានគម្លាតនៅខាងក្នុងអាំងឌុចទ័រ ហើយរចនាសម្ព័ន្ធរបុំមានភាពរឹងមាំ បញ្ហានៃការរលាយនៃដែនម៉ាញេទិកគឺតូច។ រូបភាពទី 10 គឺជាការប្រើប្រាស់មុខងារ FFT នៃ RTO 1004 oscilloscope ដើម្បីវាស់ទំហំនៃវាលម៉ាញេទិកលេចធ្លាយនៅ 3mm ខាងលើ និងនៅផ្នែកម្ខាងនៃអាំងឌុចទ័រដែលបោះត្រា។ តារាងទី 4 រាយការប្រៀបធៀបនៃវាលម៉ាញេទិកលេចធ្លាយនៃ inductors រចនាសម្ព័ន្ធកញ្ចប់ផ្សេងគ្នា។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថា inductors ដែលមិនការពារមានការលេចធ្លាយម៉ាញេទិកធ្ងន់ធ្ងរបំផុត; អាំងឌុចទ័រដែលមានត្រាមានការលេចធ្លាយម៉ាញេទិកតូចបំផុតដែលបង្ហាញពីឥទ្ធិពលការពារម៉ាញេទិកល្អបំផុត។ . ភាពខុសគ្នានៃទំហំនៃដែនម៉ាញេទិកលេចធ្លាយនៃអាំងឌុចទ័រនៃរចនាសម្ព័ន្ធទាំងពីរនេះគឺប្រហែល 14dB ដែលជិត 5 ដង។

10

រូបភាពទី 10. ទំហំនៃដែនម៉ាញេទិកលេចធ្លាយ វាស់នៅ 3mm ខាងលើ និងនៅផ្នែកម្ខាងនៃអាំងឌុចទ័របោះត្រា

(4)

តារាងទី 4. ការប្រៀបធៀបវាលម៉ាញេទិកលេចធ្លាយនៃ inductors រចនាសម្ព័ន្ធកញ្ចប់ផ្សេងគ្នា

8. ការភ្ជាប់គ្នា។

នៅក្នុងកម្មវិធីមួយចំនួន ពេលខ្លះមានឧបករណ៍បំប្លែង DC ជាច្រើននៅលើ PCB ដែលជាធម្មតាត្រូវបានរៀបចំនៅជាប់គ្នា ហើយអាំងឌុចទ័រដែលត្រូវគ្នារបស់ពួកគេក៏ត្រូវបានរៀបចំនៅជាប់គ្នាផងដែរ។ ប្រសិនបើអ្នកប្រើប្រភេទដែលមិនការពារ ឬពាក់កណ្តាលប្រឡោះជាមួយកាវម៉េញ៉ទិក អាំងឌុចទ័រអាចត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយគ្នាដើម្បីបង្កើតការជ្រៀតជ្រែក EMI ។ ដូច្នេះនៅពេលដាក់អាំងឌុចទ័រ វាត្រូវបានផ្ដល់អនុសាសន៍ឱ្យសម្គាល់បន្ទាត់រាងប៉ូលរបស់អាំងឌុចទ័រជាមុនសិន ហើយភ្ជាប់ចំណុចចាប់ផ្តើម និងរបុំនៃស្រទាប់ខាងក្នុងបំផុតនៃអាំងឌុចទ័រទៅនឹងវ៉ុលប្តូររបស់ឧបករណ៍បំប្លែង ដូចជា VSW របស់ឧបករណ៍បំប្លែង buck ជាដើម។ ដែលជាចំណុចផ្លាស់ទី។ ស្ថានីយចេញត្រូវបានភ្ជាប់ទៅ capacitor ទិន្នផលដែលជាចំណុចឋិតិវន្ត; ដូច្នេះ ខ្សែភ្លើងស្ពាន់បង្កើតបានជាកម្រិតជាក់លាក់នៃការការពារវាលអគ្គីសនី។ នៅក្នុងការរៀបចំខ្សែភ្លើងនៃ multiplexer ការជួសជុលបន្ទាត់រាងប៉ូលនៃ inductance ជួយជួសជុលទំហំនៃ inductance ទៅវិញទៅមក និងជៀសវាងបញ្ហា EMI ដែលមិនបានរំពឹងទុកមួយចំនួន។

កម្មវិធី៖

ជំពូកមុនបានពិភាក្សាអំពីសម្ភារៈស្នូល រចនាសម្ព័ន្ធកញ្ចប់ និងលក្ខណៈអគ្គិសនីសំខាន់ៗរបស់អាំងឌុចទ័រ។ ជំពូកនេះនឹងពន្យល់ពីរបៀបជ្រើសរើសតម្លៃអាំងឌុចទ័រដែលសមស្របរបស់ឧបករណ៍បំប្លែងតម្លៃថ្លៃ និងការពិចារណាសម្រាប់ការជ្រើសរើសអាំងឌុចទ័រដែលមានពាណិជ្ជកម្ម។

ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងសមីការ (5) តម្លៃអាំងឌុចទ័រ និងប្រេកង់ប្តូររបស់ឧបករណ៍បំប្លែងនឹងប៉ះពាល់ដល់ចរន្តអាំងឌុចទ័រ (ΔiL)។ ចរន្ត ripple inductor នឹងហូរកាត់ output capacitor និងប៉ះពាល់ដល់ចរន្ត ripple នៃ output capacitor។ ដូច្នេះវានឹងប៉ះពាល់ដល់ការជ្រើសរើស capacitor ទិន្នផល និងប៉ះពាល់ដល់ទំហំ ripple នៃវ៉ុលលទ្ធផល។ លើសពីនេះ តម្លៃអាំងឌុចស្យុង និងតម្លៃសមត្ថភាពបញ្ចេញក៏នឹងប៉ះពាល់ដល់ការរចនាមតិត្រឡប់នៃប្រព័ន្ធ និងការឆ្លើយតបថាមវន្តនៃបន្ទុកផងដែរ។ ការជ្រើសរើសតម្លៃអាំងឌុចស្យុងធំជាងមានភាពតានតឹងបច្ចុប្បន្នតិចជាងនៅលើ capacitor ហើយវាក៏មានអត្ថប្រយោជន៍ផងដែរក្នុងការកាត់បន្ថយវ៉ុលទិន្នផល និងអាចផ្ទុកថាមពលបានកាន់តែច្រើន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ តម្លៃអាំងឌុចទ័រធំជាងនេះបង្ហាញពីបរិមាណធំជាង ពោលគឺថ្លៃដើមខ្ពស់ជាង។ ដូច្នេះនៅពេលរចនាឧបករណ៍បំលែង ការរចនានៃតម្លៃអាំងឌុចេនមានសារៈសំខាន់ណាស់។

(5)

វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីរូបមន្ត (5) ថានៅពេលដែលគម្លាតរវាងវ៉ុលបញ្ចូលនិងវ៉ុលលទ្ធផលកាន់តែធំនោះចរន្តអាំងឌុចទ័រនឹងធំជាងដែលជាលក្ខខណ្ឌដ៏អាក្រក់បំផុតនៃការរចនាអាំងឌុចទ័រ។ គួបផ្សំជាមួយនឹងការវិភាគអាំងឌុចទ័រផ្សេងទៀត ចំណុចរចនាអាំងឌុចស្យុងនៃកម្មវិធីបម្លែងជំហានចុះក្រោមជាធម្មតាគួរតែត្រូវបានជ្រើសរើសក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃវ៉ុលបញ្ចូលអតិបរមា និងបន្ទុកពេញ។

នៅពេលរចនាតម្លៃអាំងឌុចស្យុង ចាំបាច់ត្រូវធ្វើការដោះដូររវាងចរន្តអាំងឌុចទ័រ និងទំហំអាំងឌុចទ័រ ហើយកត្តាបច្ចុប្បន្នច្រៀក (កត្តាបច្ចុប្បន្ន ripple; γ) ត្រូវបានកំណត់នៅទីនេះ ដូចក្នុងរូបមន្ត (6)។

(៦)

ការជំនួសរូបមន្ត (6) ទៅជារូបមន្ត (5) តម្លៃអាំងឌុចទ័រអាចត្រូវបានបញ្ជាក់ជារូបមន្ត (7) ។

(7)

យោងតាមរូបមន្ត (7) នៅពេលដែលភាពខុសគ្នារវាងវ៉ុលបញ្ចូលនិងទិន្នផលធំជាងតម្លៃγអាចត្រូវបានជ្រើសរើសធំជាង។ ផ្ទុយទៅវិញ ប្រសិនបើវ៉ុលបញ្ចូល និងទិន្នផលកាន់តែជិត ការរចនាតម្លៃ γ ត្រូវតែតូចជាង។ ដើម្បីជ្រើសរើសរវាងចរន្តអាំងឌុចទ័រ និងទំហំ យោងទៅតាមតម្លៃបទពិសោធន៍នៃការរចនាបែបប្រពៃណី γ ជាធម្មតាមានចាប់ពី 0.2 ដល់ 0.5។ ខាងក្រោមនេះកំពុងយក RT7276 ជាឧទាហរណ៍ដើម្បីបង្ហាញពីការគណនានៃអាំងឌុចស្យុង និងការជ្រើសរើសអាំងឌុចទ័រដែលអាចប្រើបាន។

ឧទាហរណ៍នៃការរចនា៖ រចនាឡើងជាមួយនឹង RT7276 កម្រិតខ្ពស់ទាន់ពេល (Advanced Constant On-Time; ACOTTM) ឧបករណ៍បំប្លែងជំហានចុះក្រោមដែលធ្វើសមកាលកម្ម ប្រេកង់ប្តូររបស់វាគឺ 700 kHz វ៉ុលបញ្ចូលគឺ 4.5V ទៅ 18V ហើយវ៉ុលលទ្ធផលគឺ 1.05V . ចរន្តផ្ទុកពេញគឺ 3A ។ ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើតម្លៃអាំងឌុចទ័រត្រូវតែត្រូវបានរចនាឡើងក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃវ៉ុលបញ្ចូលអតិបរមានៃ 18V និងបន្ទុកពេញលេញនៃ 3A តម្លៃនៃγត្រូវបានយកជា 0.35 ហើយតម្លៃខាងលើត្រូវបានជំនួសដោយសមីការ (7) អាំងឌុចស្យុង តម្លៃគឺ

ប្រើអាំងឌុចទ័រដែលមានតម្លៃអាំងឌុចទ័រធម្មតានៃ 1.5 µH ។ រូបមន្តជំនួស (5) ដើម្បីគណនាចរន្ត ripple inductor ដូចខាងក្រោម។

ដូច្នេះចរន្តកំពូលនៃអាំងឌុចទ័រគឺ

ហើយតម្លៃប្រសិទ្ធភាពនៃចរន្តអាំងឌុចទ័រ (IRMS) គឺ

ដោយសារធាតុផ្សំនៃអាំងឌុចទ័រមានកម្រិតតូច តម្លៃប្រសិទ្ធភាពនៃចរន្តអាំងឌុចទ័រគឺជាសមាសធាតុ DC របស់វាជាចម្បង ហើយតម្លៃដ៏មានប្រសិទ្ធភាពនេះត្រូវបានប្រើជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ជ្រើសរើសអាំងឌុចទ័រដែលវាយតម្លៃបច្ចុប្បន្ន IDC ។ ជាមួយនឹងការរចនា 80% derating (derating) តម្រូវការ inductance គឺ:

L = 1.5 µH (100 kHz), IDC = 3.77 A, ISAT = 4.34 A

តារាងទី 5 រាយបញ្ជីអាំងឌុចទ័រដែលមាននៃស៊េរីផ្សេងគ្នានៃ TDK ដែលមានទំហំប្រហាក់ប្រហែលគ្នា ប៉ុន្តែខុសគ្នានៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធកញ្ចប់។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីតារាងថាចរន្តឆ្អែតនិងចរន្តវាយតម្លៃនៃអាំងឌុចទ័របោះត្រា (SPM6530T-1R5M) មានទំហំធំហើយភាពធន់ទ្រាំកំដៅគឺតូចហើយការសាយភាយកំដៅគឺល្អ។ លើសពីនេះទៀតយោងទៅតាមការពិភាក្សានៅក្នុងជំពូកមុន សម្ភារៈស្នូលនៃអាំងឌុចទ័របោះត្រាគឺជាស្នូលម្សៅដែក ដូច្នេះវាត្រូវបានប្រៀបធៀបជាមួយនឹងស្នូល ferrite នៃពាក់កណ្តាលប្រឡោះ (VLS6045EX-1R5N) និងរបាំងការពារ (SLF7055T-1R5N) inductors ជាមួយកាវបិទម៉ាញេទិក។ , មានលក្ខណៈលំអៀង DC ល្អ។ រូបភាពទី 11 បង្ហាញពីការប្រៀបធៀបប្រសិទ្ធភាពនៃអាំងឌុចទ័រផ្សេងៗគ្នាដែលបានអនុវត្តចំពោះឧបករណ៍បំលែងបំលែងជំហានចុះក្រោម RT7276 ថេរតាមពេលវេលា។ លទ្ធផលបង្ហាញថាភាពខុសគ្នានៃប្រសិទ្ធភាពរវាងទាំងបីគឺមិនសំខាន់ទេ។ ប្រសិនបើអ្នកពិចារណាលើការសាយភាយកំដៅ លក្ខណៈលំអៀងរបស់ DC និងបញ្ហានៃការសាយភាយវាលម៉ាញេទិក វាត្រូវបានណែនាំឱ្យប្រើអាំងឌុចទ័រ SPM6530T-1R5M ។

(5)

តារាងទី 5. ការប្រៀបធៀបអាំងឌុចស័រនៃស៊េរីផ្សេងគ្នានៃ TDK

១១

រូបភាពទី 11. ការប្រៀបធៀបប្រសិទ្ធភាពនៃកម្មវិធីបម្លែងជាមួយអាំងឌុចទ័រខុសៗគ្នា

ប្រសិនបើអ្នកជ្រើសរើសរចនាសម្ព័ន្ធកញ្ចប់ដូចគ្នា និងតម្លៃអាំងឌុចទ័រ ប៉ុន្តែអាំងឌុចទ័រដែលមានទំហំតូចជាង ដូចជា SPM4015T-1R5M (4.4 × 4.1 × 1.5mm) ទោះបីជាទំហំរបស់វាតូច ប៉ុន្តែភាពធន់នឹង DC RDC (44.5mΩ) និងធន់នឹងកម្ដៅ ΘTH ( 51˚C) / W) ធំជាង។ សម្រាប់ឧបករណ៍បំលែងដែលមានលក្ខណៈជាក់លាក់ដូចគ្នា តម្លៃប្រសិទ្ធភាពនៃចរន្តដែលអត់អោនដោយអាំងឌុចទ័រក៏ដូចគ្នាដែរ។ ជាក់ស្តែងការតស៊ូរបស់ DC នឹងកាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាពនៅក្រោមបន្ទុកធ្ងន់។ លើសពីនេះ ធន់នឹងកម្ដៅដ៏ធំមួយ មានន័យថា ការសាយភាយកំដៅមិនល្អ។ ដូច្នេះនៅពេលជ្រើសរើសអាំងឌុចទ័រវាមិនត្រឹមតែចាំបាច់ដើម្បីពិចារណាពីអត្ថប្រយោជន៍នៃទំហំដែលបានកាត់បន្ថយប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងដើម្បីវាយតម្លៃការខ្វះខាតរបស់វាដែលភ្ជាប់មកជាមួយផងដែរ។

សរុបសេចក្តី

អាំងឌុចស្យុងគឺជាធាតុផ្សំអកម្មដែលប្រើជាទូទៅក្នុងការប្តូរឧបករណ៍បំប្លែងថាមពល ដែលអាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការផ្ទុកថាមពល និងតម្រង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងការរចនាសៀគ្វី វាមិនត្រឹមតែតម្លៃអាំងឌុចស័រដែលត្រូវការយកចិត្តទុកដាក់នោះទេ ប៉ុន្តែប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងទៀតរួមមាន ភាពធន់នឹង AC និងតម្លៃ Q ការអត់ធ្មត់បច្ចុប្បន្ន ការតិត្ថិភាពស្នូលដែក និងរចនាសម្ព័ន្ធកញ្ចប់ជាដើម គឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងអស់ដែលត្រូវតែ ពិចារណានៅពេលជ្រើសរើសអាំងឌុចទ័រ។ . ប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងនេះជាធម្មតាទាក់ទងទៅនឹងសម្ភារៈស្នូល ដំណើរការផលិត និងទំហំ និងតម្លៃ។ ដូច្នេះ អត្ថបទនេះណែនាំអំពីលក្ខណៈនៃសម្ភារៈស្នូលដែកផ្សេងៗគ្នា និងរបៀបជ្រើសរើសអាំងឌុចស្យុងដែលសមស្របជាឯកសារយោងសម្រាប់ការរចនាការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល។