Phân tích vai trò của cuộn cảm trong việc cung cấp điện chuyển mạch

2022-09-19

Cuộn cảm là thành phần được sử dụng phổ biến trong việc chuyển đổi nguồn điện, vì pha dòng điện, điện áp của nó khác nhau nên về mặt lý thuyết tổn hao bằng 0. Cuộn cảm thường được sử dụng làm thành phần lưu trữ năng lượng và thường được sử dụng cùng với các tụ điện trên mạch lọc đầu vào và mạch lọc đầu ra để làm trơn dòng điện.

 

Cuộn cảm là thành phần được sử dụng phổ biến trong việc chuyển đổi nguồn điện, vì pha dòng điện, điện áp của nó khác nhau nên về mặt lý thuyết tổn hao bằng 0. Cuộn cảm thường được sử dụng làm thành phần lưu trữ năng lượng và thường được sử dụng cùng với các tụ điện trên mạch lọc đầu vào và mạch lọc đầu ra để làm trơn dòng điện. Một cuộn cảm, còn được gọi là cuộn cảm, được đặc trưng bởi "quán tính lớn" của dòng điện chạy qua nó. Nói cách khác, do từ thông liên tục nên dòng điện qua cuộn cảm phải liên tục, nếu không sẽ tạo ra các xung điện áp lớn.

 

Độ tự cảm là phần tử có từ tính nên có hiện tượng bão hòa từ. Một số ứng dụng cho phép độ tự cảm bão hòa, một số cho phép độ tự cảm bão hòa từ một giá trị hiện tại nhất định và một số ứng dụng không cho phép độ tự cảm bão hòa, điều này đòi hỏi phải có sự phân biệt trong các dòng cụ thể. Trong hầu hết các trường hợp, độ tự cảm hoạt động trong "vùng tuyến tính", trong đó giá trị của độ tự cảm là không đổi và không thay đổi theo điện áp và dòng điện đầu cực.

 

Tuy nhiên, có một vấn đề không nhỏ trong việc chuyển đổi nguồn điện, đó là cuộn dây của cuộn cảm sẽ dẫn đến hai tham số phân tán (hoặc tham số ký sinh), một là điện trở cuộn dây không thể tránh khỏi và phần còn lại là điện dung phân tán liên quan đến quá trình cuộn dây và vật liệu. Điện dung tạp tán ít ảnh hưởng ở tần số thấp, nhưng nó trở nên rõ ràng khi tần số tăng. Khi tần số tăng lên trên một giá trị nhất định, cuộn cảm có thể trở thành điện dung. Nếu các tụ điện đi lạc được "tập trung" thành một tụ điện duy nhất, có thể nhìn thấy các đặc tính điện dung ở một tần số nhất định từ mạch tương đương của cuộn cảm.

 

Khi phân tích điều kiện làm việc của cuộn cảm trong đường dây hoặc vẽ sơ đồ dạng sóng điện áp và dòng điện, có thể xem xét các đặc điểm sau:

 

1. Khi dòng điện I chạy qua cuộn cảm L, năng lượng được tích trữ bởi cuộn cảm L là: E=0,5×L×I2 (1)

 

2. Trong một chu kỳ chuyển mạch, mối quan hệ giữa sự thay đổi của dòng điện cảm ứng (giá trị cực đại đến cực đại của dòng điện gợn sóng) và điện áp ở hai đầu của cuộn cảm là: V=(L×di)/ đt (2); có thể thấy rằng độ lớn của dòng điện gợn sóng có liên quan đến giá trị của cuộn cảm.

 

3. Giống như tụ điện có dòng điện tích và phóng điện, cuộn cảm cũng có các quá trình điện áp tích và phóng điện. Điện áp trên tụ tỷ lệ với tích phân của dòng điện (an · giây), và dòng điện qua cuộn cảm tỷ lệ với tích phân của điện áp (volt · giây). Khi điện áp cuộn cảm thay đổi thì tốc độ thay đổi dòng điện di/dt cũng sẽ thay đổi. Điện áp thuận làm tăng dòng điện một cách tuyến tính và điện áp ngược làm giảm dòng điện một cách tuyến tính.

 

Kích thước của dòng điện gợn sóng cũng sẽ ảnh hưởng đến kích thước của cuộn cảm và điện dung đầu ra. Dòng điện gợn thường được đặt ở dòng điện đầu ra tối đa là 10% ~ 30%, do đó, đối với nguồn điện loại Buck, dòng điện cực đại qua cuộn cảm lớn hơn 5% ~ 15% so với dòng điện đầu ra của nguồn điện.

 

Việc tính toán giá trị điện cảm chính xác là rất quan trọng để chọn điện cảm và điện dung đầu ra thích hợp nhằm đạt được độ gợn sóng điện áp đầu ra tối thiểu.

 

Cuộn cảm là thành phần được sử dụng phổ biến trong việc chuyển đổi nguồn điện, vì pha dòng điện, điện áp của nó khác nhau nên về mặt lý thuyết tổn hao bằng 0. Cuộn cảm thường được sử dụng làm thành phần lưu trữ năng lượng và thường được sử dụng cùng với các tụ điện trên mạch lọc đầu vào và mạch lọc đầu ra để làm trơn dòng điện. Một cuộn cảm, còn được gọi là cuộn cảm, được đặc trưng bởi "rất nhiều quán tính" trong dòng điện chạy qua nó. Nói cách khác, do từ thông liên tục nên dòng điện qua cuộn cảm phải liên tục, nếu không sẽ xảy ra hiện tượng tăng điện áp lớn.

 

Độ tự cảm là phần tử có từ tính nên có hiện tượng bão hòa từ. Một số ứng dụng cho phép độ tự cảm bão hòa, một số cho phép độ tự cảm bão hòa từ một giá trị hiện tại nhất định và một số ứng dụng không cho phép độ tự cảm bão hòa, điều này đòi hỏi phải có sự phân biệt trong các dòng cụ thể. Trong hầu hết các trường hợp, độ tự cảm hoạt động trong "vùng tuyến tính", trong đó giá trị của độ tự cảm là không đổi và không thay đổi theo điện áp và dòng điện đầu cực.

 

Tuy nhiên, có một vấn đề không nhỏ trong việc chuyển đổi nguồn điện, đó là cuộn dây của cuộn cảm sẽ dẫn đến hai tham số phân tán (hoặc tham số ký sinh), một là điện trở cuộn dây không thể tránh khỏi và một là phân bố điện dung đi lạc liên quan đến quá trình cuộn dây và vật liệu. Điện dung tạp tán ít ảnh hưởng ở tần số thấp, nhưng nó trở nên rõ ràng khi tần số tăng. Khi tần số tăng lên trên một giá trị nhất định, cuộn cảm có thể trở thành điện dung. Nếu các tụ điện đi lạc được "tập trung" thành một tụ điện duy nhất, có thể nhìn thấy các đặc tính điện dung ở một tần số nhất định từ mạch tương đương của cuộn cảm.

 

   Cdrs0 628 - 127 5 Kiểu kích thước
1. Hình dạng và kích thước của năm Vòng (đơn vị:mm)
     
T anh ấy năm chiếc nhẫn số Tối đa D tối đa C tối đa E H tôi J
CDRS0628 6,0±0,2 2,8±0,2 3.0   2.0   2.2   2.0   3.0  
CDRS0728 7,0±0,2 2,8±0,2 4.0   2.0   2.2   2.0   4.0  
CDRS0730 7,0±0,2 3,0±0,2 4.0   2.0   2.2   2.0   4.0  
CDRS0732 7,0±0,2 3,2±0,2 4.0   2.0   2.2   2.0   4.0  
CDRS0745 7,0±0,2 4,5±0,3 4.0   2.0   2.2   2.0   4.0  
CDRS1045 10,0±0,3 4,5±0,3 6.0   3.0   3.2   2.5   5.6  
CDRS1255 12,5±0,3 5,5±0,35 8.6   3.0   3.2   2.5   8.6  
CDRS1265 12,5±0,3 6,5±0,35 8.6   3.0   3.2   2.5   8.6  
CDRS1275 12,5±0,3 7,5±0,35 8.6   3.0   3.2   2.5   8.6  
2. Năm chiếc nhẫn được đánh số

CDRS 0628 – 221   K

1     2       3    4

(1). Loại: Model cuộn cảm nguồn vá CDRS (CDRS)
(2). Kích thước: Kích thước bên ngoài, đường kính ngoài 6,0mm, cao 2,8mm(Theo kích thước)  ( 0628 )
(3). Điện cảm: "221" hiển thị 220uH(Ví dụ: "221"cho 220uH)  ( 221 )
(4). Dung sai điện cảm :"M:±20%, "K":±10% , "J":±5%  ( K )