スイッチング電源におけるインダクタの役割の分析

インダクタ は、電流、電圧の位相が異なるため、理論的には損失がゼロであるため、スイッチング電源で一般的に使用される部品です。インダクタはエネルギー貯蔵部品としてよく使用され、電流を平滑化するために入力フィルタおよび出力フィルタ回路のコンデンサと一緒に使用されることがよくあります。

 

インダクタ は、電流、電圧の位相が異なるため、理論的には損失がゼロであるため、スイッチング電源で一般的に使用される部品です。インダクタはエネルギー貯蔵部品としてよく使用され、電流を平滑化するために入力フィルタおよび出力フィルタ回路のコンデンサと一緒に使用されることがよくあります。チョークとしても知られるインダクタは、そこを流れる電流の「大きな慣性」によって特徴付けられます。言い換えれば、磁束の連続性のため、インダクタを流れる電流は連続的である必要があり、そうでないと大きな電圧スパイクが発生します。

 

インダクタンスは磁性要素であるため、磁気飽和の問題があります。アプリケーションによっては、インダクタンスの飽和を許可するもの、特定の電流値からのインダクタンスの飽和を許可するもの、およびインダクタンスの飽和を許可しないものがあるため、特定のラインで区別する必要があります。ほとんどの場合、インダクタンスは「線形ゾーン」で動作します。このゾーンでは、インダクタンスの値は一定で、端子の電圧や電流によって変化しません。

 

しかし、スイッチング電源には無視できない問題があります。つまり、 インダクタ の巻線によって 2 つの分布パラメータ (または寄生パラメータ) が発生し、1 つは避けられない巻線抵抗です。 、もう 1 つは巻線プロセスと材料に関連する分布浮遊容量です。浮遊容量は低周波数ではほとんど影響しませんが、周波数が高くなると顕著になります。周波数が特定の値を超えると、インダクタが容量性になることがあります。浮遊コンデンサが 1 つのコンデンサに「集中」している場合、インダクタの等価回路から特定の周波数での容量特性がわかります。

 

線路内の インダクタ の動作状態を分析するとき、または電圧と電流の波形図を描くときは、次の特性を考慮することがあります:

 

1. 電流 I がインダクタ L を流れるとき、インダクタ L に蓄えられるエネルギーは次のとおりです。 E=0.5×L×I2 (1)

 

2. スイッチング サイクルにおけるインダクタ電流の変化 (リップル電流のピークツーピーク値) とインダクタの両端の電圧の関係は次のとおりです。 V=(L×di)/ dt (2);リップル電流の大きさはインダクタ値に関係していることがわかります。

 

3. コンデンサに充電電流と放電電流があるのと同じように、インダクタにも充電および放電電圧プロセスがあります。コンデンサの両端の電圧は電流の積分値 (1 秒) に比例し、インダクタの両端の電流は電圧の積分値 (ボルト 1 秒) に比例します。インダクタ電圧が変化すると、電流変化率di/dtも変化します。順方向電圧は電流を直線的に増加させ、逆方向電圧は電流を直線的に減少させます。

 

リップル電流の大きさは、インダクタと出力容量のサイズにも影響します。一般にリップル電流は最大出力電流の10%～30%に設定されているため、降圧型電源の場合、インダクタを流れるピーク電流は電源の出力電流より5%～15%大きくなります。

 

正しいインダクタンス値を計算することは、適切なインダクタンスと出力容量を選択して出力電圧リップルを最小限に抑えるために非常に重要です。

 

インダクタ は、電流、電圧の位相が異なるため、理論的には損失がゼロであるため、スイッチング電源で一般的に使用される部品です。インダクタはエネルギー貯蔵部品としてよく使用され、電流を平滑化するために入力フィルタおよび出力フィルタ回路のコンデンサと一緒に使用されることがよくあります。チョークとしても知られるインダクタは、そこを流れる電流の「大きな慣性」によって特徴付けられます。言い換えれば、磁束の連続性のため、インダクタを流れる電流は連続的である必要があり、そうでないと大きな電圧スパイクが発生します。

 

インダクタンスは磁性要素であるため、磁気飽和の問題があります。アプリケーションによっては、インダクタンスの飽和を許可するもの、特定の電流値からのインダクタンスの飽和を許可するもの、およびインダクタンスの飽和を許可しないものがあるため、特定のラインで区別する必要があります。ほとんどの場合、インダクタンスは「線形ゾーン」で動作します。このゾーンでは、インダクタンスの値は一定で、端子の電圧や電流によって変化しません。

 

しかし、スイッチング電源には無視できない問題があります。つまり、インダクタの巻線によって 2 つの分布パラメータ (または寄生パラメータ) が発生します。1 つは避けられない巻線抵抗で、もう 1 つは分布パラメータです。巻線プロセスと材質に関連する浮遊容量。浮遊容量は低周波数ではほとんど影響しませんが、周波数が高くなると顕著になります。周波数が特定の値を超えると、インダクタが容量性になることがあります。浮遊コンデンサが 1 つのコンデンサに「集中」している場合、インダクタの等価回路から特定の周波数での容量特性がわかります。

 

CDrs0 628 - 127 5 代表値 e と サイズ

1. 5 つのリングの形状とサイズ (単位: mm)

T 5 つのリング番号 最大値 D マックス C 最大値 E H 私 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. 5 つのリングには番号が付けられています

CDRS 0628 - 221   K 1   2     3   4

(1)。タイプ:CDRS パッチ パワー インダクタ モデル (CDRS)

(2)。サイズ：外形寸法、外径6.0mm、高さ2.8mm（サイズによる）  (0628)

(3)。インダクタンス : "221" は 220uH を示します（例: 220uH の場合は "221")  ( 221 )

(4)。インダクタンス許容差:"M:±20%、"K":±10%、"J":±5%  (K)