Sättigungsstrom auf Chip-Induktivitäten

Induktivitäten sind wirklich nicht meine Stärke, und ich war etwas verwirrt über den Nennstrom gegenüber dem Sättigungsstrom.

Ich weiß, dass der Nennstrom angibt, wie viel Strom der Induktor verarbeiten kann, bevor die Temperatur zu stark ansteigt, und alles, was ich über den Sättigungsstrom weiß, ist, wenn dieser Schwellenwert erreicht und überschritten wird, der Kern mit magnetischem Fluss gefüllt ist und die Induktivität zu sinken beginnt.

Ich bin HIER auf eine Chip-Induktivität gestoßen , die ich in einer Aufwärtsreglerschaltung verwenden möchte. Es ist billiger und kleiner als die von mir verwendete Strominduktivität bei gleichem Nennstrom. Während mein alter aber einen Sättigungsstrom von 900mA hatte, ist dieser mit 250mA sehr gering.

Warum gibt es bei Chip-Induktivitäten einen solchen Unterschied im Sättigungsstrom? Mein Boost-Regler-Chip hat empfohlene Induktorwerte von 2,2 uH bis 4,7 uH. Wenn mein Strom also einige ms lang bei 300 mA gipfelt und die Induktivität etwas abfällt, ist dies immer noch in Ordnung? Und würde diese Änderung der Induktivität die Ausgangsstabilität in irgendeiner Weise beeinflussen?

So sehr ich gerne Geld und Platz auf der Leiterplatte sparen würde, ich weiß nicht genug über diese Parameter, um eine fundierte Entscheidung zu treffen. Jeder Ratschlag zum weiteren Vorgehen ist willkommen.

Sie müssen den Spitzeninduktorstrom unter den Bedingungen, unter denen Sie arbeiten, entweder berechnen oder eine Designsoftware verwenden . Achten Sie darauf, die äußersten Ränder Ihrer Betriebsbereiche zu überprüfen. Prüfen Sie bei einem Aufwärtswandler den Spitzenstrom bei maximalem Laststrom und minimaler Eingangsspannung.

Antworten (3)

Betrachtet man das Datenblatt der „ Chip-Induktivität “, Seite 2: Induktivität über Strom, schließe ich daraus, dass sich diese Induktivität nur bis etwa 100 mA „richtig“ verhält.

Der andere Induktor hat ein ähnliches Diagramm, ebenfalls auf Seite 2, von dem ich sagen würde, dass er bis 600 mA verwendbar ist.

Das ist ein 6-facher Unterschied!

Nur wenn Sie zu 100% sicher sind, dass Ihre Anwendung den Strom durch die Induktivität immer unter 100 mA hält, würde ich die Chip-Induktivität in Betracht ziehen.

Beachten Sie, dass je nachdem, ob es sich um einen Abwärts- oder Aufwärtswandler handelt und wie die Eingangs- / Ausgangsspannungsverhältnisse sind, der momentane Strom durch die Induktivität um viele Faktoren größer sein kann als die (durchschnittlichen) Ströme, die in den Wandler ein- und aus ihm herauskommen. Im Extremfall kann der Strom durch die Induktivität 10x so hoch oder sogar mehr sein.

Der Chip-Induktor ist physisch kleiner und hat einen anderen Aufbau, sodass er einfach weniger magnetische Energie speichern kann .

Es ist ein Aufwärtswandler mit einem einzelnen AAA-Batterieeingang (1,6 V - 0,95 V) und einem Ausgang von 3 V. Der Gesamtstrom (gemessen mit einem Leistungsanalysator von Agilent) beträgt durchschnittlich 400 uA, aber während des Betriebs treten Spitzen von 50 mA für etwa 10–20 ms und potenzielle Spitzen von 200–220 mA für etwa 1–2 ms auf.
Vielen Dank für die Antwort, dies war bisher die nützlichste Antwort auf die Frage!
Was wäre der größte Nebeneffekt, wenn der Sättigungsstrom kurzzeitig überschritten würde? Ich bin mir nicht sicher, was mit dem eigentlichen Aufwärtsregler passiert, sobald die Induktivität gesättigt ist. Ich wollte mit meinem Entwicklungsboard experimentieren, hielt es aber für das Beste, zu fragen, bevor ich möglicherweise Komponenten rauche!
@MCG Wenn die Spule gesättigt ist, wird der Induktivitätsteil der Spule im Grunde genommen kurzgeschlossen, sodass der Serienwiderstand der Spule übrig bleibt. Dadurch steigt der Strom noch weiter an und kann unter Umständen die Schalttransistoren zerstören. Auch wenn die Spule einmal gesättigt ist, kann sie nicht mehr Energie speichern, so dass selbst dann, wenn der Konverter versucht, die Spule mehr aufzuladen, Energie verloren geht. Von Sättigung würde ich abraten. Sie können es auf einem Entwickler untersuchen. Bord , sondern verwenden Sie kontrollierte Umstände, um beispielsweise zu verhindern, dass Ströme zu groß werden.
Schön, danach wollte ich, zusammen mit den Punkten in der Antwort. Danke für die Hilfe!

Die allgemeine Gleichung:

ICH S A T = B M A X ⋅ N ⋅ A Q L

B M A X ist durch das Kernmaterial gegeben. Wenn Sie höher wollen ICH S A T , möchte aber die Induktivität nicht reduzieren L , dann braucht man mehr Windungen und/oder Kernquerschnitt A Q , was beides zu einer größeren und teureren Induktivität führt.

Abhängig vom Kernmaterial kann die Induktivität nach der Sättigung dramatisch abfallen, und Sie können bei jedem Schalten sehr hohe Stromspitzen erhalten. Dadurch werden Ihre Halbleiter aufgeheizt und ihre Lebensdauer verringert oder sie werden sofort zerstört.

Das ist gut für den allgemeinen Gebrauch, aber was ist mit diesen bestimmten Komponenten, die in der Frage verlinkt sind? Und vor allem warum haben diese Chip-Induktivitäten einen viel geringeren Sättigungsstrom, aber einen gleichen Nennstrom? Beachten Sie auch, dass ich erwähnt habe, dass die Spitzen nur wenige ms lang wären, also war ich an der Ausgangsstabilität interessiert
Der Nennstrom hängt mit thermischen Aspekten (Drahteigenschaften) zusammen, der Sättigungsstrom mit den Kerneigenschaften (Kerngeometrie, Spalt, Windungszahl). Beides sind Eingabeparameter für ein Induktordesign.
Abhängig vom Reglerdesign kann es zu Instabilitäten im Stromregelkreis kommen.

Sie müssen den Spitzeninduktorstrom unter den Bedingungen, unter denen Sie arbeiten, entweder berechnen oder eine Designsoftware verwenden . Achten Sie darauf, die äußersten Ränder Ihrer Betriebsbereiche zu überprüfen.

Prüfen Sie bei einem Aufwärtswandler den Spitzenstrom bei maximalem Laststrom und minimaler Eingangsspannung. Wenn der Spitzenstrom den Sättigungsstrom des kleineren Induktors nicht überschreitet, können Sie ihn gerne verwenden.

Sättigungsstrom auf Chip-Induktivitäten
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