不管是ACDC變換器,還是DCDC變換器,都要校核變壓器或電感的飽和電流,其飽和電流必須大于系統(tǒng)設(shè)定的OCP電流,并保證足夠的余量。
電感的廠家數(shù)據(jù)表通常會給出其產(chǎn)品的飽和電流,而ACDC的變壓器,例如反激變換器變壓器,基本上都是工程師自己設(shè)計的,設(shè)計過程中,基于圓整的初級匝數(shù)或電感,然后調(diào)整電感磁芯的氣隙大小,很少校核變壓器實際的飽和電流值。
如何自己測量電感或變壓器的飽和電流?
一、示波器測量電感或變壓器的飽和電流步驟
(1)示波器測量電感或變壓器的飽和電流步驟如下:
(2)電感的飽和電流測量
1、用導(dǎo)線L1把直流電源的正端和電感的管腳A連接起來,導(dǎo)線L1的端點和電感的管腳A可以焊起來。
2、直流電源輸出電壓設(shè)定在10V,設(shè)定好直流電源的限流電流,可以先設(shè)定一個較小的值,如1A。
3、將電流探頭連接在示波器的接口上,電流探頭的卡口端卡在導(dǎo)線L1上,注意電流探頭的方向,和測量的電流方向一致。
4、將導(dǎo)線L2的一端和和直流電源的負端連接好。
5、示波器調(diào)在電流探頭連接的通道觸發(fā),觸發(fā)值調(diào)在較低的值,如0.2A;同時,示波器調(diào)在單次觸發(fā)。
6、按直流電源輸出鍵,輸出直流電壓;用手拿著導(dǎo)線L2的另一端,讓導(dǎo)線頭去觸碰電感的管腳B端,然后迅速拿開導(dǎo)線L2,讓導(dǎo)線頭和電感的管腳B端脫離接觸。
7、適當縮小時基,觀察示波器的波形,如果電感電流的波形后面變平,則增加直流電源的限流點,重復(fù)步驟5、步驟6,直到出現(xiàn)如圖2的電感電流波形。
8、測量電感電流波形的拐點位置,即約為電感的飽和電流。圖2中,拐點位置約為13A,電感的飽和電流約為13A。
時基(X軸)和電流刻度(Y 軸)開始的時候可以先設(shè)定大- .些的值,然后,依據(jù)測量波形的情況,逐漸的縮小到合適的范圍,保證能看到完整的電流波形即可。
電感的電流波形,L=10uH, Vin=10V
變壓器初級的飽和電流的測量過程同上,只是測量的時候,所加的電壓可以用高--些,如使用20V,或更高的電壓。
二、電感或變壓器的飽和電流測量原理
當電感二端加上電壓,電感激磁,電感電流隨著時間線性增加:.L*dt/dt=V
電感飽和時,L突然急劇變小,激磁電壓不變,那么,電感電流變化率di/dt 會急劇變大:dt/dt= V/L
電感電流變化率di/dt急劇變大的拐點位置,即為電感的飽和電流。
三、大電流測試設(shè)備:
隨著大功率電力電子和新能源產(chǎn)品的高速發(fā)展,功率電感的電流定額也日益增長,目前已經(jīng)有超過1500A電流的功率電感的需求,直流偏置電流源測試電流只能在200A以內(nèi),已經(jīng)遠遠跟不上電力電子新產(chǎn)品的發(fā)展。工程師關(guān)心的是功率電感在大電流下的電感量衰減是否滿足設(shè)計要求,是否飽和以及飽和的程度如何。這個問題對設(shè)計一個高可靠性低成本的電力電子和新能源產(chǎn)品至關(guān)重要。
IPT1500脈沖式大電流電感測量儀,測量范圍廣泛,所有額定電流為0.1A至1500A的電感器均由該測量儀器覆蓋,可測量增量電感和正割電感,測量簡單快速,體積小。