Spitzenspannungsnennwerte von SMD-Induktivitäten

Wie viel würde helfen, die Spule zu überrahmen? Gibt es eine Kurve für die Spitzenspannung über der Zeit? Stark ansteigende Spannungen, die üblicherweise in SMPS auftreten, würden wahrscheinlich einen Durchbruch wahrscheinlicher machen. Gibt es eine Gleichung, die die Anstiegsrate der Spannung mit der Durchbruchspannung in Beziehung setzt? Wie groß ist die Temperaturabhängigkeit dieses möglichen Zusammenbruchs? Könnte eine Spule thermisch durchgehen und unrühmlich ablaufen?

Antworten (2)

Gute Fragen.
Antworten sind schwieriger.

Der Spannungsausfall hängt eng mit Herstellungsmethoden und Materialien zusammen, und gute Antworten erfordern, dass ein Hersteller Informationen auf der Grundlage dessen bereitstellt, was er getan hat. Dies ist, wie Sie bemerken, seltener der Fall.

Zwei physikalisch scheinbar identische Induktoren können unterschiedliche Isoliermaterialien verwenden und Unterschiede im Spannungsdurchbruch um einen Faktor von "mehreren : 1" aufweisen. Das Doppelte wäre leicht zu erreichen und 5+ Mal könnte gesehen werden.

Die verschiedenen Fragen, die Sie stellen, sind alle relevant - aber ohne Herstellerzusammenarbeit auch weitgehend unbeantwortbar. zB die Frage nach Anstiegszeit und Durchbruch könnte beantwortet werden, wenn alle anderen Faktoren kontrolliert würden, aber andere Faktoren werden dies in den meisten Fällen leicht überschwemmen.


Eine Frage, die Sie stellen, bezieht sich auf einen Aspekt einiger Induktoren, der weniger bekannt ist, als er sein sollte.

Wie groß ist die Temperaturabhängigkeit dieses möglichen Zusammenbruchs?
Könnte eine Spule thermisch durchgehen und unrühmlich ablaufen?

Es kann eine Temperatur-Zeit-Funktion sein, und ja, einige Induktoren können genau das tun und tun es auch.
Von besonderer Relevanz sind Metallpulverspulen, die zur Leistungsumwandlung bei Hochfrequenz verwendet werden. Spulen-mu und die daraus resultierenden Induktivitäts- und Frequenzeigenschaften werden durch das Pulvermaterial, die Korngrößen und die verwendete Menge beeinflusst. Diese werden von den Herstellern maßgeschneidert, um verschiedenen Anforderungen gerecht zu werden, und die Ergebnisse sind sehr unterschiedlich. Aktives Material ist in einem "Bindemittel" enthalten und wird dann in einem Außenmaterial untergebracht - typischerweise als Toroide. Während Low-End- oder „Clone“-Hersteller nur minimale oder (häufig) keine Daten über die Auswirkungen von Temperatur und Zeit auf diese Verbundkerne bereitstellen, können kompetente Hersteller detaillierte Informationen bereitstellen. Diese können den thermischen Anstieg im Kern unter verschiedenen Belastungsbedingungen und die erwartete Lebensdauer unter verschiedenen Temperatur-x-Zeit-Szenarien zeigen.
Was typischerweise passiert, ist, dass die thermische Alterung des Bindemittels zu erhöhten Gesamtwärmeverlusten führt, was zu höheren Temperaturen führt, was zu höheren Verlusten führt, was zu ... führt. Ein thermisches Durchgehen des Kerns wird normalerweise nicht erwartet, aber genau das passiert.
Irgendwann war ich an der Entwicklung eines SMPs für ein in Taiwan hergestelltes Produkt beteiligt. Die langfristige thermische Lebensdauer war ein Problem. Ich habe Kerne der Marke „Micrometal“ mit spezifischen Anweisungen angegeben, die Originalteile MÜSSENverwendet werden - mit Erklärungen warum. Mikrometalle codieren ihre Kerne farblich und haben die Farbschemata als Warenzeichen geschützt. Man findet viele Adern mit identischer Farbcodierung, die optische und nominelle elektrische Kopien sind. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Klonhersteller der langfristigen thermischen Leistung des Kerns so viel Aufmerksamkeit schenken, ist minimal.
Ich war mir nie 100 % sicher, ob die nicht allzu schlechte Rate an langfristigen Kernausfällen auf die Verwendung von Klonmarken zurückzuführen war, aber es schien so.

Es ist gut, eine Antwort zu sehen, ich vermute, dass diese Nennspannung ein paar Leute leise stört. Die Umstellung von Durchgangsloch auf SMD geschieht überall, aber wir wollen die Zuverlässigkeit nicht riskieren, wenn die vorhandene Durchgangslochspule nie ausgefallen ist.

Würth spezifiziert tatsächlich einige seiner SMD-Induktivitäten für den 400-Volt-Betrieb. Sie sind sich dieses Problems bewusst, und ich vermute, dass andere namhafte Hersteller diesem Beispiel folgen werden.