Hohe Stromwelligkeit durch Induktor

Ich versuche, einen Weg zu finden, um eine hohe Stromwelligkeit durch und eine Induktivität zu erzeugen, ähnlich der Welligkeit, die die Induktivität in einem SMPS sieht. Ich möchte einen 400-kHz-Spitzenstrom von 2 A durch eine 10-uH-Induktivität leiten. Es ist in Ordnung, wenn es sich um eine sinusförmige Wellenform handelt und nicht um den Sägezahn, den der Induktor in einem SMPS sieht.

Ideen, die ich ausprobiert habe:

-Finden Sie eine Wechselstromversorgung mit ausreichender Leistung, die mit 400 kHz arbeitet. Ich konnte keine Versorgung mit einer ausreichend hohen Nennleistung finden, die 400 kHz erzeugen kann.

-Verwenden Sie einen Transformator mit einem sehr hohen Übersetzungsverhältnis, um die Spannung von einem Niederstrom-Signalgenerator zu verringern/den Strom zu erhöhen. Das Problem ist, dass ein 10-uH-Teil bei 400 kHz eine relativ hohe Impedanz hat und ich eine sehr hohe Eingangsspannung benötigen würde, um 2 A über eine so hohe Lastimpedanz zu erhalten.

- Verwenden Sie eine H-Brücke, um Strom durch die Induktivität in jede Richtung zu treiben. Das Problem hier ist, dass ich auch einen Gleichstrom durch das Teil benötige und ich die Induktivität oder Frequenz nicht ändern kann, sodass ich die Welligkeit überhaupt nicht ändern kann.

- Entwerfen Sie einen Abwärtswandler für den Gleichstrom und den Welligkeitsstrom, den ich möchte. Das funktioniert, aber ich muss viele Teile gleichzeitig testen, also würde ich viele Abwärtswandlerschaltungen benötigen.

H-Brücke klingt plausibel. Es handelt sich im Wesentlichen um einen synchronen Buck-Boost-Wandler mit kurzgeschlossenem Eingang und Ausgang. Dauerbetrieb mit Gleichstrom sollte kein Problem sein.
Das gleichzeitige Testen mehrerer Teile erfordert separate Laufwerke für jedes Teil, um eine gute Präzision aufrechtzuerhalten, egal ob es sich um eine Buck- oder H-Brücke oder irgendetwas anderes handelt.
@venny Ich habe in der Simulation mit einer H-Brücke herumgespielt. Es scheint, dass die einzige Möglichkeit, den Ripple-Strom zu variieren, darin besteht, die Schaltfrequenz oder die Induktivität zu ändern. Wie stelle ich sowohl den DC- als auch den Ripple-Strom ein, wenn ich bei 400 kHz und 10 uH bleiben muss?
Wenn Strom, Frequenz und Induktivität konstant sind, bleibt als einzige Variable die Spannung übrig. Dies könnte durch einen Abwärtswandler vor der H-Brücke erfolgen, der durch die erfasste Stromwelligkeit angepasst würde.
@Venny Ich glaube, dass das Ändern der Eingangsspannung sowohl den Gleichstrom als auch den Welligkeitsstrom verändert, aber wenn ich meine Frequenz oder Induktivität nicht ändern kann und einen bestimmten Prozentsatz an Iripple im Vergleich zu Idc benötige, wie variiere ich dann die Welligkeit und den Gleichstrom separat? Erhalten Sie das Ripple-DC-Verhältnis? Soweit ich das beurteilen kann, sind meine einzigen zwei Parameter, die ich variieren kann, Eingangsspannung und Arbeitszyklus. Reicht das? Danke schön!
Der stationäre Arbeitszyklus würde 50 % betragen. Die Eingangsspannung legt die Steigung des Induktorstroms fest (dh die Höhe der Welligkeit) ( D ich D T = v L ). Gleichstrom wird unabhängig eingestellt - Einschaltdauer von 0,5 − ϵ verringert es, 0,5 + ϵ erhöht es. Der Gleichstrom kann durch Ripple-Strom angepasst werden, um das gewünschte Verhältnis zu erhalten.

Antworten (1)

Machen Sie sich einen LR-Oszillator. Der LR-Oszillator ist das Dual des RC-Oszillators, von dem jeder in der Schule erfahren hat Dreieckspannung über der Kappe. Die Dreieckspannung verläuft zwischen dem oberen und unteren Auslösepunkt Ihres Spannungskomparators. Jetzt müssen Sie nur noch den Comp mit Hysterese für zwei Strompunkte einrichten und dann einige Transistoren verwenden, um die Spule anzusteuern. Sie Sie können Ihre Stromschwellen wählen, um Ihr vorgeschlagenes SMPS zu emulieren. Ihre Versorgungsspannung kann die Frequenz steuern, damit Sie sich Ihrer Situation annähern können. Ich habe dies getan, um SMD-Spulen als vorgeschlagenen Ersatz für Durchgangsspulen für S TRAP-Abwärtswandler zu prüfen.

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