খবর

সারাংশ

ইন্ডাক্টরগুলি রূপান্তরকারীগুলি পরিবর্তন করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, যেমন শক্তি সঞ্চয়স্থান এবং পাওয়ার ফিল্টার৷ অনেক ধরনের ইন্ডাক্টর রয়েছে, যেমন বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য (নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি থেকে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পর্যন্ত), বা বিভিন্ন মূল উপাদান যা ইন্ডাক্টরের বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে, ইত্যাদি। সুইচিং কনভার্টারগুলিতে ব্যবহৃত ইন্ডাক্টরগুলি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি চৌম্বকীয় উপাদান। যাইহোক, বিভিন্ন কারণের কারণে যেমন উপকরণ, অপারেটিং অবস্থা (যেমন ভোল্টেজ এবং বর্তমান), এবং পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা, উপস্থাপিত বৈশিষ্ট্য এবং তত্ত্বগুলি বেশ ভিন্ন। অতএব, সার্কিট ডিজাইনে, ইন্ডাকট্যান্স মানের বেসিক প্যারামিটার ছাড়াও, ইন্ডাকটরের প্রতিবন্ধকতা এবং এসি রেজিস্ট্যান্স এবং ফ্রিকোয়েন্সির মধ্যে সম্পর্ক, মূল লস এবং স্যাচুরেশন কারেন্ট বৈশিষ্ট্য ইত্যাদি এখনও বিবেচনা করতে হবে। এই নিবন্ধটি বেশ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ ইন্ডাক্টর মূল উপাদান এবং তাদের বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিচয় করিয়ে দেবে, এবং এছাড়াও পাওয়ার ইঞ্জিনিয়ারদেরকে বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ স্ট্যান্ডার্ড ইনডাক্টর বেছে নেওয়ার জন্য গাইড করবে।

ভূমিকা

ইন্ডাক্টর হল একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন উপাদান, যা একটি নির্দিষ্ট সংখ্যক কয়েল (কুণ্ডলী) একটি উত্তাপযুক্ত তারের সাহায্যে একটি ববিন বা কোরে ঘুরিয়ে তৈরি হয়। এই কুণ্ডলীকে বলা হয় ইন্ডাকট্যান্স কয়েল বা ইন্ডাক্টর। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন নীতি অনুসারে, যখন কুণ্ডলী এবং চৌম্বক ক্ষেত্র একে অপরের সাপেক্ষে সরে যায়, বা কুণ্ডলী একটি বিকল্প কারেন্টের মাধ্যমে একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে, তখন মূল চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তনকে প্রতিহত করার জন্য একটি প্ররোচিত ভোল্টেজ তৈরি হবে, এবং বর্তমান পরিবর্তনকে রোধ করার এই বৈশিষ্ট্যটিকে বলা হয় ইন্ডাকট্যান্স।

ইন্ডাকট্যান্স মানের সূত্র হল সূত্র (1), যা চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতার সমানুপাতিক, ঘূর্ণনের বর্গক্ষেত্র N বাঁক, এবং সমতুল্য চৌম্বক বর্তনী ক্রস-বিভাগীয় এলাকা Ae, এবং সমতুল্য চৌম্বক বর্তনী দৈর্ঘ্যের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। . অনেক ধরনের ইন্ডাকট্যান্স আছে, প্রতিটি বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত; ইন্ডাকট্যান্স আকৃতি, আকার, ঘুরানোর পদ্ধতি, বাঁকের সংখ্যা এবং মধ্যবর্তী চৌম্বকীয় উপাদানের প্রকারের সাথে সম্পর্কিত।

(1)

আয়রন কোরের আকৃতির উপর নির্ভর করে, ইন্ডাকট্যান্সের মধ্যে রয়েছে টরয়েডাল, ই কোর এবং ড্রাম; আয়রন কোর উপাদানের পরিপ্রেক্ষিতে, প্রধানত সিরামিক কোর এবং দুটি নরম চৌম্বকীয় প্রকার রয়েছে। তারা ফেরাইট এবং ধাতব পাউডার। গঠন বা প্যাকেজিং পদ্ধতির উপর নির্ভর করে, তারের ক্ষত, মাল্টি-লেয়ার এবং ঢালাই করা আছে এবং তারের ক্ষতটি নন-শিল্ডেড এবং অর্ধেক চৌম্বকীয় আঠালো শিল্ডেড (সেমি-শিল্ডেড) এবং শিল্ডেড (শিল্ডেড) ইত্যাদি রয়েছে।

প্রবর্তক প্রত্যক্ষ কারেন্টে একটি শর্ট সার্কিটের মতো কাজ করে এবং বিকল্প কারেন্টে উচ্চ প্রতিবন্ধকতা উপস্থাপন করে। সার্কিটের মৌলিক ব্যবহারগুলির মধ্যে রয়েছে শ্বাসরোধ, ফিল্টারিং, টিউনিং এবং শক্তি সঞ্চয়। স্যুইচিং কনভার্টারের প্রয়োগে, সূচনাকারী হল সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ শক্তি সঞ্চয়ের উপাদান, এবং আউটপুট ভোল্টেজের লহর কমাতে আউটপুট ক্যাপাসিটরের সাথে একটি লো-পাস ফিল্টার তৈরি করে, তাই এটি ফিল্টারিং ফাংশনেও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

সার্কিট ডিজাইনের সময় ইন্ডাক্টর নির্বাচন করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ মূল্যায়ন রেফারেন্স হিসাবে এই নিবন্ধটি ইন্ডাক্টরগুলির বিভিন্ন মূল উপাদান এবং তাদের বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে সাথে ইন্ডাক্টরের কিছু বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যের সাথে পরিচয় করিয়ে দেবে। প্রয়োগের উদাহরণে, কীভাবে ইন্ডাকট্যান্স মান গণনা করা যায় এবং কীভাবে একটি বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ স্ট্যান্ডার্ড ইনডাক্টর বেছে নেওয়া যায় তা ব্যবহারিক উদাহরণের মাধ্যমে উপস্থাপন করা হবে।

মূল উপাদানের প্রকার

সুইচিং কনভার্টারগুলিতে ব্যবহৃত ইন্ডাক্টরগুলি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি চৌম্বকীয় উপাদান। কেন্দ্রে থাকা মূল উপাদানটি প্রবর্তকের বৈশিষ্ট্যগুলিকে সবচেয়ে বেশি প্রভাবিত করে, যেমন প্রতিবন্ধকতা এবং ফ্রিকোয়েন্সি, ইন্ডাকট্যান্স মান এবং ফ্রিকোয়েন্সি, বা মূল স্যাচুরেশন বৈশিষ্ট্যগুলি। নিম্নলিখিত কয়েকটি সাধারণ আয়রন কোর উপকরণের তুলনা এবং তাদের স্যাচুরেশন বৈশিষ্ট্যগুলিকে পাওয়ার ইনডাক্টর নির্বাচনের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ রেফারেন্স হিসাবে উপস্থাপন করবে:

1. সিরামিক কোর

সিরামিক কোর একটি সাধারণ আবেশ উপকরণগুলির মধ্যে একটি। এটি প্রধানত কুণ্ডলী ঘুরানোর সময় ব্যবহৃত সমর্থনকারী কাঠামো প্রদান করতে ব্যবহৃত হয়। একে "এয়ার কোর ইন্ডাক্টর"ও বলা হয়। যেহেতু ব্যবহৃত লোহার কোরটি একটি অ-চৌম্বকীয় উপাদান যার একটি খুব কম তাপমাত্রা সহগ, আবেশ মান অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসরে খুব স্থিতিশীল। যাইহোক, মাধ্যম হিসাবে অ-চৌম্বকীয় উপাদানের কারণে, আবেশ খুব কম, যা পাওয়ার কনভার্টারগুলির প্রয়োগের জন্য খুব উপযুক্ত নয়।

2. ফেরাইট

সাধারণ উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ইন্ডাক্টরগুলিতে ব্যবহৃত ফেরাইট কোর হল একটি ফেরাইট যৌগ যাতে নিকেল জিঙ্ক (NiZn) বা ম্যাঙ্গানিজ জিঙ্ক (MnZn) থাকে, যা কম জবরদস্তি সহ একটি নরম চৌম্বকীয় ফেরোম্যাগনেটিক উপাদান। চিত্র 1 একটি সাধারণ চৌম্বকীয় কোরের হিস্টেরেসিস কার্ভ (BH লুপ) দেখায়। একটি চৌম্বকীয় পদার্থের জবরদস্তিমূলক বল HC কে জবরদস্তি বলও বলা হয়, যার অর্থ হল যখন চৌম্বকীয় উপাদানটি চৌম্বকীয় স্যাচুরেশনে চুম্বকীয় হয়ে থাকে, তখন এর চুম্বককরণ (চুম্বককরণ) শূন্যে হ্রাস পায় সেই সময়ে প্রয়োজনীয় চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি। নিম্ন জবরদস্তি মানে demagnetization কম প্রতিরোধ এবং কম হিস্টেরেসিস ক্ষতি মানে।

ম্যাঙ্গানিজ-জিঙ্ক এবং নিকেল-জিঙ্ক ফেরাইটের তুলনামূলকভাবে উচ্চ আপেক্ষিক ব্যাপ্তিযোগ্যতা (μr), যথাক্রমে প্রায় 1500-15000 এবং 100-1000। তাদের উচ্চ চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা একটি নির্দিষ্ট আয়তনে আয়রন কোরকে উচ্চতর করে তোলে। আবেশ. যাইহোক, অসুবিধা হল যে এর সহনীয় স্যাচুরেশন কারেন্ট কম, এবং একবার লোহার কোর সম্পৃক্ত হয়ে গেলে, চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা তীব্রভাবে কমে যাবে। লোহার কোর সম্পৃক্ত হলে ফেরাইট এবং পাউডার আয়রন কোরের চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতার হ্রাসের প্রবণতার জন্য চিত্র 4 পড়ুন। তুলনা. পাওয়ার ইনডাক্টরগুলিতে ব্যবহার করা হলে, প্রধান চৌম্বকীয় সার্কিটে একটি বায়ু ফাঁক রাখা হবে, যা ব্যাপ্তিযোগ্যতা কমাতে পারে, স্যাচুরেশন এড়াতে পারে এবং আরও শক্তি সঞ্চয় করতে পারে; যখন বায়ু ব্যবধান অন্তর্ভুক্ত করা হয়, তখন সমতুল্য আপেক্ষিক ব্যাপ্তিযোগ্যতা প্রায় 20- 200-এর মধ্যে হতে পারে। যেহেতু উপাদানটির উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা নিজেই এডি কারেন্টের কারণে ক্ষতি কমাতে পারে, তাই ক্ষতি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে কম হয় এবং এটি আরও উপযুক্ত উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার, ইএমআই ফিল্টার ইনডাক্টর এবং পাওয়ার কনভার্টারের এনার্জি স্টোরেজ ইনডাক্টর। অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সির পরিপ্রেক্ষিতে, নিকেল-জিঙ্ক ফেরাইট ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত (>1 মেগাহার্টজ), যেখানে ম্যাঙ্গানিজ-জিঙ্ক ফেরাইট নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডের জন্য উপযুক্ত (<2 মেগাহার্টজ)।

1

চিত্র 1. চৌম্বকীয় কোরের হিস্টেরেসিস বক্ররেখা (BR: remanence; BSAT: saturation magnetic flux density)

3. পাউডার আয়রন কোর

পাউডার আয়রন কোরগুলিও নরম-চৌম্বকীয় ফেরোম্যাগনেটিক পদার্থ। তারা বিভিন্ন উপকরণ বা শুধুমাত্র লোহার গুঁড়া লোহা পাউডার মিশ্রণ তৈরি করা হয়. সূত্রটিতে বিভিন্ন কণার আকার সহ অ-চৌম্বকীয় পদার্থ রয়েছে, তাই স্যাচুরেশন বক্ররেখা তুলনামূলকভাবে মৃদু। পাউডার আয়রন কোর বেশিরভাগই টরয়েডাল। চিত্র 2 পাউডার আয়রন কোর এবং এর ক্রস-বিভাগীয় দৃশ্য দেখায়।

সাধারণ গুঁড়া আয়রন কোরে রয়েছে আয়রন-নিকেল-মলিবডেনাম অ্যালয় (MPP), সেন্ডাস্ট (Sendust), আয়রন-নিকেল অ্যালয় (হাই ফ্লাক্স) এবং আয়রন পাউডার কোর (লোহা পাউডার)। বিভিন্ন উপাদানের কারণে, এর বৈশিষ্ট্য এবং দামও ভিন্ন, যা ইন্ডাক্টর পছন্দকে প্রভাবিত করে। নিম্নলিখিতগুলি উপরে উল্লিখিত মূল প্রকারগুলি পরিচয় করিয়ে দেবে এবং তাদের বৈশিষ্ট্যগুলির তুলনা করবে:

A. আয়রন-নিকেল-মলিবডেনাম অ্যালয় (MPP)

Fe-Ni-Mo খাদকে MPP হিসাবে সংক্ষেপে বলা হয়, যা molypermalloy পাউডারের সংক্ষিপ্ত রূপ। আপেক্ষিক ব্যাপ্তিযোগ্যতা প্রায় 14-500, এবং স্যাচুরেশন ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স ঘনত্ব প্রায় 7500 গাউস (গাউস), যা ফেরাইটের স্যাচুরেশন ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স ঘনত্ব (প্রায় 4000-5000 গাউস) থেকে বেশি। অনেক আউট. MPP-এর ক্ষুদ্রতম লোহার ক্ষতি রয়েছে এবং পাউডার আয়রন কোরের মধ্যে সর্বোত্তম তাপমাত্রা স্থিতিশীলতা রয়েছে। যখন বাহ্যিক ডিসি কারেন্ট স্যাচুরেশন কারেন্ট ISAT-এ পৌঁছায়, তখন আকস্মিক ক্ষয় ছাড়াই আবেশের মান ধীরে ধীরে হ্রাস পায়। MPP-এর পারফরম্যান্স ভালো কিন্তু খরচ বেশি, এবং সাধারণত পাওয়ার কনভার্টারের জন্য পাওয়ার ইনডাক্টর এবং EMI ফিল্টারিং হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

B. Sendust

আয়রন-সিলিকন-অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় আয়রন কোর হল একটি অ্যালয় আয়রন কোর যা লোহা, সিলিকন এবং অ্যালুমিনিয়ামের সমন্বয়ে গঠিত, যার একটি আপেক্ষিক চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা প্রায় 26 থেকে 125। লোহার ক্ষতি লোহার পাউডার কোর এবং MPP এবং লোহা-নিকেল অ্যালয়ের মধ্যে হয় . স্যাচুরেশন ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স ঘনত্ব MPP-এর চেয়ে বেশি, প্রায় 10500 গাউস। তাপমাত্রা স্থিতিশীলতা এবং স্যাচুরেশন বর্তমান বৈশিষ্ট্য MPP এবং লোহা-নিকেল খাদ থেকে সামান্য নিকৃষ্ট, কিন্তু লোহা পাউডার কোর এবং ferrite কোর থেকে ভাল, এবং আপেক্ষিক খরচ MPP এবং লোহা-নিকেল খাদ থেকে সস্তা। এটি বেশিরভাগ ইএমআই ফিল্টারিং, পাওয়ার ফ্যাক্টর সংশোধন (পিএফসি) সার্কিট এবং স্যুইচিং পাওয়ার কনভার্টারগুলির পাওয়ার ইনডাক্টরগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

C. লোহা-নিকেল খাদ (উচ্চ প্রবাহ)

আয়রন-নিকেল অ্যালয় কোর লোহা এবং নিকেল দিয়ে তৈরি। আপেক্ষিক চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা প্রায় 14-200। লোহার ক্ষতি এবং তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা MPP এবং লোহা-সিলিকন-অ্যালুমিনিয়াম খাদের মধ্যে। আয়রন-নিকেল অ্যালয় কোরের সর্বোচ্চ স্যাচুরেশন ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স ডেনসিটি, প্রায় 15,000 গাউস, এবং উচ্চতর DC বায়াস স্রোত সহ্য করতে পারে এবং এর DC বায়াস বৈশিষ্ট্যগুলিও ভাল। আবেদনের সুযোগ: সক্রিয় পাওয়ার ফ্যাক্টর সংশোধন, শক্তি স্টোরেজ ইন্ডাকট্যান্স, ফিল্টার ইন্ডাকট্যান্স, ফ্লাইব্যাক কনভার্টারের উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার ইত্যাদি।

D. আয়রন পাউডার

আয়রন পাউডার কোর উচ্চ-বিশুদ্ধতা আয়রন পাউডার কণা দিয়ে তৈরি করা হয় খুব ছোট কণা যা একে অপরের থেকে নিরোধক। উত্পাদন প্রক্রিয়া এটি একটি বিতরণ বায়ু ফাঁক আছে তোলে. রিং আকৃতি ছাড়াও, সাধারণ আয়রন পাউডার কোর আকারেও ই-টাইপ এবং স্ট্যাম্পিং প্রকার রয়েছে। আয়রন পাউডার কোরের আপেক্ষিক চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা প্রায় 10 থেকে 75, এবং উচ্চ স্যাচুরেশন ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স ঘনত্ব প্রায় 15000 গাউস। পাউডার আয়রন কোরগুলির মধ্যে, আয়রন পাউডার কোরে সর্বাধিক লোহার ক্ষতি হয় তবে সবচেয়ে কম খরচ হয়।

চিত্র 3 টিডিকে দ্বারা উত্পাদিত PC47 ম্যাঙ্গানিজ-জিঙ্ক ফেরাইটের BH বক্ররেখা এবং মাইক্রোমেটালস দ্বারা উত্পাদিত পাউডার লোহার কোর -52 এবং -2 দেখায়; ম্যাঙ্গানিজ-জিঙ্ক ফেরাইটের আপেক্ষিক চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা গুঁড়া আয়রন কোরের তুলনায় অনেক বেশি এবং এটি স্যাচুরেটেড। চৌম্বকীয় প্রবাহের ঘনত্বও খুব আলাদা, ফেরাইট প্রায় 5000 গাউস এবং আয়রন পাউডার কোর 10000 গাউসের বেশি।

3

চিত্র 3. ম্যাঙ্গানিজ-জিঙ্ক ফেরাইট এবং বিভিন্ন উপকরণের আয়রন পাউডার কোরের BH বক্ররেখা

সংক্ষেপে, আয়রন কোরের স্যাচুরেশন বৈশিষ্ট্য ভিন্ন; একবার স্যাচুরেশন কারেন্ট অতিক্রম করলে, ফেরাইট কোরের চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা দ্রুত হ্রাস পাবে, যখন আয়রন পাউডার কোর ধীরে ধীরে হ্রাস পেতে পারে। চিত্র 4 একই চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা সহ একটি পাউডার আয়রন কোরের চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা ড্রপ বৈশিষ্ট্য এবং বিভিন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির অধীনে একটি বায়ু ফাঁক সহ একটি ফেরাইট দেখায়। এটি ফেরাইট কোরের ইন্ডাকট্যান্সকেও ব্যাখ্যা করে, কারণ কোরটি সম্পৃক্ত হলে ব্যাপ্তিযোগ্যতা তীব্রভাবে হ্রাস পায়, যেমনটি সমীকরণ (1) থেকে দেখা যায়, এটি আবেশকে তীব্রভাবে হ্রাস করে; যখন বিতরণ করা বায়ু ফাঁকের সাথে পাউডার কোর, চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা হার ধীরে ধীরে হ্রাস পায় যখন আয়রন কোর পরিপূর্ণ হয়, তাই আবেশ আরও মৃদুভাবে হ্রাস পায়, অর্থাৎ এটিতে আরও ভাল ডিসি পক্ষপাত বৈশিষ্ট্য রয়েছে। পাওয়ার কনভার্টারগুলির প্রয়োগে, এই বৈশিষ্ট্যটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ; যদি ইন্ডাক্টরের ধীর স্যাচুরেশন বৈশিষ্ট্য ভালো না হয়, তাহলে ইন্ডাক্টর কারেন্ট স্যাচুরেশন কারেন্টে উঠে যায় এবং হঠাৎ করে ইন্ডাকট্যান্স কমে যাওয়ার ফলে স্যুইচিং ক্রিস্টালের বর্তমান স্ট্রেস তীব্রভাবে বেড়ে যায়, যা ক্ষতির কারণ হতে পারে।

4

চিত্র 4. চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা ড্রপ বৈশিষ্ট্য পাউডার আয়রন কোর এবং ফেরাইট আয়রন কোরের সাথে বিভিন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির অধীনে বায়ু ফাঁক।

প্রবর্তক বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য এবং প্যাকেজ গঠন

একটি সুইচিং কনভার্টার ডিজাইন করার সময় এবং একটি সূচনাকারী নির্বাচন করার সময়, ইন্ডাকট্যান্স মান L, প্রতিবন্ধক Z, AC প্রতিরোধের ACR এবং Q মান (গুণমান ফ্যাক্টর), রেট করা বর্তমান IDC এবং ISAT, এবং মূল ক্ষতি (কোর লস) এবং অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি অবশ্যই থাকতে হবে। বিবেচনা করা উপরন্তু, সূচনাকারীর প্যাকেজিং কাঠামো চৌম্বকীয় ফুটোয়ের মাত্রাকে প্রভাবিত করবে, যা ইএমআইকে প্রভাবিত করে। নিম্নলিখিতগুলি সূচনাকারী নির্বাচনের বিবেচনা হিসাবে উপরে উল্লিখিত বৈশিষ্ট্যগুলিকে আলাদাভাবে আলোচনা করবে।

1. আবেশ মান (L)

একটি সূচনাকারীর ইন্ডাকট্যান্স মান হল সার্কিট ডিজাইনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ মৌলিক প্যারামিটার, তবে এটি অবশ্যই পরীক্ষা করা উচিত যে অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সিতে ইন্ডাকট্যান্স মান স্থিতিশীল কিনা। আবেশের নামমাত্র মান সাধারণত 100 kHz বা 1 MHz এ পরিমাপ করা হয় বহিরাগত ডিসি পক্ষপাত ছাড়াই। এবং ভর স্বয়ংক্রিয় উৎপাদনের সম্ভাবনা নিশ্চিত করতে, সূচনাকারীর সহনশীলতা সাধারণত ±20% (M) এবং ±30% (N) হয়। চিত্র 5 হল Taiyo Yuden Inductor NR4018T220M এর আবেশ-ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্যগত গ্রাফ যা ওয়েন কেরের LCR মিটার দিয়ে পরিমাপ করা হয়েছে। চিত্রে দেখানো হয়েছে, 5 মেগাহার্টজের আগে আবেশ মান বক্ররেখা তুলনামূলকভাবে সমতল, এবং আবেশের মানকে প্রায় একটি ধ্রুবক হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইন্ডাকট্যান্স দ্বারা উত্পন্ন অনুরণনের কারণে, ইন্ডাকট্যান্স মান বৃদ্ধি পাবে। এই অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সি বলা হয় স্ব-অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি (SRF), যা সাধারণত অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি থেকে অনেক বেশি হওয়া প্রয়োজন।

5

চিত্র 5, তাইয়ো ইউডেন NR4018T220M আবেশ-ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্যগত পরিমাপ চিত্র

2. প্রতিবন্ধকতা (Z)

চিত্র 6-এ দেখানো হয়েছে, বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিতে ইন্ডাকট্যান্সের পারফরম্যান্স থেকে প্রতিবন্ধক চিত্রটিও দেখা যেতে পারে। ইন্ডাকটরের প্রতিবন্ধকতা প্রায় কম্পাঙ্কের (Z=2πfL) সমানুপাতিক, তাই কম্পাঙ্ক যত বেশি হবে, বিক্রিয়াটি AC রেজিস্ট্যান্সের চেয়ে অনেক বেশি হবে, তাই ইম্পিড্যান্স একটি বিশুদ্ধ ইন্ডাকট্যান্সের মতো আচরণ করে (ফেজ হল 90˚)। উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে, পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স প্রভাবের কারণে, প্রতিবন্ধকতার স্ব-অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি পয়েন্ট দেখা যায়। এই বিন্দুর পরে, প্রতিবন্ধকতা হ্রাস পায় এবং ক্যাপাসিটিভ হয়ে যায় এবং পর্যায়টি ধীরে ধীরে -90 ˚ এ পরিবর্তিত হয়।

6

3. Q মান এবং AC রোধ (ACR)

ইন্ডাকট্যান্সের সংজ্ঞায় Q মান হল রেজিস্ট্যান্সের প্রতিক্রিয়ার অনুপাত, অর্থাৎ, সূত্র (2) হিসাবে প্রতিবন্ধকতার বাস্তব অংশের সাথে কাল্পনিক অংশের অনুপাত।

(2)

যেখানে XL হল ইন্ডাক্টরের বিক্রিয়া, আর RL হল ইন্ডাক্টরের AC রেজিস্ট্যান্স।

নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরে, এসি প্রতিরোধ ক্ষমতা আবেশ দ্বারা সৃষ্ট বিক্রিয়া থেকে বড়, তাই এর Q মান খুবই কম; ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ার সাথে সাথে প্রতিক্রিয়া (প্রায় 2πfL) বৃহত্তর এবং বৃহত্তর হতে থাকে, এমনকি যদি ত্বকের প্রভাব (ত্বকের প্রভাব) এবং প্রক্সিমিটি (প্রক্সিমিটি) প্রভাবের কারণে প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়) প্রভাবটি বৃহত্তর এবং বৃহত্তর হয় এবং Q মান এখনও ফ্রিকোয়েন্সির সাথে বৃদ্ধি পায় ; SRF-এর কাছে যাওয়ার সময়, প্রবর্তক বিক্রিয়া ধীরে ধীরে ক্যাপাসিটিভ বিক্রিয়া দ্বারা অফসেট হয়, এবং Q মান ধীরে ধীরে ছোট হয়ে যায়; যখন SRF শূন্য হয়ে যায়, কারণ প্রবর্তক বিক্রিয়া এবং ক্যাপাসিটিভ বিক্রিয়া সম্পূর্ণরূপে একই অদৃশ্য হয়ে যায়। চিত্র 7 Q মান এবং NR4018T220M এর ফ্রিকোয়েন্সির মধ্যে সম্পর্ক দেখায় এবং সম্পর্কটি একটি উল্টানো ঘণ্টার আকারে।

7

চিত্র 7. তাইয়ো ইউডেন ইনডাক্টর NR4018T220M এর Q মান এবং ফ্রিকোয়েন্সির মধ্যে সম্পর্ক

ইন্ডাকট্যান্সের অ্যাপ্লিকেশন ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে, Q মান যত বেশি হবে, তত ভাল; এর মানে হল যে এর প্রতিক্রিয়া AC প্রতিরোধের চেয়ে অনেক বেশি। সাধারণভাবে বলতে গেলে, সর্বোত্তম Q মান 40-এর উপরে, যার মানে হল প্রবর্তকের গুণমান ভাল। যাইহোক, সাধারণত DC বায়াস বাড়ার সাথে সাথে ইন্ডাকট্যান্স মান হ্রাস পাবে এবং Q মানও হ্রাস পাবে। যদি ফ্ল্যাট এনামেলড ওয়্যার বা মাল্টি-স্ট্র্যান্ড এনামেলড ওয়্যার ব্যবহার করা হয়, তাহলে স্কিন ইফেক্ট, অর্থাৎ এসি রেজিস্ট্যান্স কমানো যেতে পারে এবং ইনডাক্টরের Q মানও বাড়ানো যেতে পারে।

ডিসি রেজিস্ট্যান্স ডিসিআরকে সাধারণত তামার তারের ডিসি রেজিস্ট্যান্স হিসেবে গণ্য করা হয় এবং তারের ব্যাস এবং দৈর্ঘ্য অনুযায়ী রেজিস্ট্যান্স গণনা করা যায়। যাইহোক, বেশিরভাগ কম বর্তমান SMD ইন্ডাক্টরগুলি উইন্ডিং টার্মিনালে SMD এর তামার শীট তৈরি করতে অতিস্বনক ঢালাই ব্যবহার করবে। যাইহোক, যেহেতু তামার তারের দৈর্ঘ্য দীর্ঘ নয় এবং প্রতিরোধের মান বেশি নয়, ঢালাই প্রতিরোধ প্রায়শই সামগ্রিক ডিসি প্রতিরোধের একটি উল্লেখযোগ্য অনুপাতের জন্য দায়ী। একটি উদাহরণ হিসাবে TDK-এর তার-ক্ষত SMD ইন্ডাক্টর CLF6045NIT-1R5N নিলে, পরিমাপ করা DC রোধ হল 14.6mΩ, এবং তারের ব্যাস এবং দৈর্ঘ্যের উপর ভিত্তি করে গণনা করা DC রোধ হল 12.1mΩ৷ ফলাফলগুলি দেখায় যে এই ঢালাই প্রতিরোধের সামগ্রিক ডিসি প্রতিরোধের প্রায় 17% এর জন্য দায়ী।

এসি রেজিস্ট্যান্স এসিআর-এর ত্বকের প্রভাব এবং প্রক্সিমিটি প্রভাব রয়েছে, যার ফলে এসিআর ফ্রিকোয়েন্সির সাথে বৃদ্ধি পাবে; সাধারণ ইন্ডাকট্যান্স প্রয়োগে, যেহেতু AC উপাদানটি DC উপাদানের তুলনায় অনেক কম, ACR দ্বারা সৃষ্ট প্রভাব স্পষ্ট নয়; কিন্তু হালকা লোড এ, যেহেতু DC কম্পোনেন্ট কমে গেছে, ACR দ্বারা সৃষ্ট ক্ষতি উপেক্ষা করা যাবে না। ত্বকের প্রভাবের অর্থ হল AC অবস্থার অধীনে, কন্ডাকটরের ভিতরে বর্তমান বন্টন অসম এবং তারের পৃষ্ঠের উপর ঘনীভূত হয়, যার ফলে তারের সমতুল্য ক্রস-বিভাগীয় এলাকা হ্রাস পায়, যার ফলে তারের সমতুল্য প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। ফ্রিকোয়েন্সি উপরন্তু, একটি তারের ঘুরতে, সংলগ্ন তারগুলি কারেন্টের কারণে চৌম্বক ক্ষেত্রের যোগ ও বিয়োগ ঘটাবে, যাতে কারেন্ট তারের সংলগ্ন পৃষ্ঠে (অথবা সবচেয়ে দূরবর্তী পৃষ্ঠ, স্রোতের দিকের উপর নির্ভর করে) কেন্দ্রীভূত হয়। ), যা সমতুল্য তারের বাধা সৃষ্টি করে। যে ঘটনাটি এলাকা হ্রাস পায় এবং সমতুল্য প্রতিরোধ বৃদ্ধি পায় তা তথাকথিত প্রক্সিমিটি প্রভাব; মাল্টিলেয়ার উইন্ডিং এর ইন্ডাকট্যান্স প্রয়োগে, প্রক্সিমিটি ইফেক্ট আরও বেশি স্পষ্ট।

8

চিত্র 8 এসি রেজিস্ট্যান্স এবং তারের-ক্ষত SMD ইন্ডাক্টর NR4018T220M এর ফ্রিকোয়েন্সির মধ্যে সম্পর্ক দেখায়। 1kHz এর ফ্রিকোয়েন্সিতে, প্রতিরোধের পরিমাণ প্রায় 360mΩ; 100kHz এ, প্রতিরোধ ক্ষমতা 775mΩ-এ বেড়ে যায়; 10MHz এ, প্রতিরোধের মান 160Ω এর কাছাকাছি। তামার ক্ষতি অনুমান করার সময়, গণনাটি অবশ্যই ত্বক এবং প্রক্সিমিটি প্রভাব দ্বারা সৃষ্ট ACR বিবেচনা করতে হবে এবং এটিকে সূত্রে পরিবর্তন করতে হবে (3)।

4. স্যাচুরেশন কারেন্ট (ISAT)

স্যাচুরেশন কারেন্ট ISAT হল সাধারণত 10%, 30%, বা 40% এর মত ইনডাক্ট্যান্স মান কমানো হলে চিহ্নিত করা পক্ষপাতিত্ব। এয়ার-গ্যাপ ফেরাইটের জন্য, কারণ এর স্যাচুরেশন বর্তমান বৈশিষ্ট্য খুব দ্রুত, 10% এবং 40% এর মধ্যে খুব বেশি পার্থক্য নেই। চিত্র 4 পড়ুন। যাইহোক, যদি এটি একটি আয়রন পাউডার কোর হয় (যেমন একটি স্ট্যাম্পড ইনডাক্টর), স্যাচুরেশন বক্ররেখা তুলনামূলকভাবে মৃদু, যেমন চিত্র 9-এ দেখানো হয়েছে, ইন্ডাকট্যান্স অ্যাটেন্যুয়েশনের 10% বা 40% এ বায়াস কারেন্ট অনেক বেশি। ভিন্ন, তাই স্যাচুরেশন কারেন্ট মান দুটি ধরনের আয়রন কোরের জন্য আলাদাভাবে আলোচনা করা হবে নিম্নরূপ।

একটি এয়ার-গ্যাপ ফেরাইটের জন্য, সার্কিট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সর্বাধিক ইন্ডাক্টর কারেন্টের উপরের সীমা হিসাবে ISAT ব্যবহার করা যুক্তিসঙ্গত। যাইহোক, যদি এটি একটি আয়রন পাউডার কোর হয়, ধীর স্যাচুরেশন বৈশিষ্ট্যের কারণে, অ্যাপ্লিকেশন সার্কিটের সর্বাধিক কারেন্ট ISAT ছাড়িয়ে গেলেও কোনও সমস্যা হবে না। অতএব, এই আয়রন কোর বৈশিষ্ট্য কনভার্টার অ্যাপ্লিকেশন স্যুইচ করার জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত। ভারী লোডের অধীনে, যদিও ইন্ডাকটরের ইন্ডাকট্যান্স মান কম, যেমন চিত্র 9 এ দেখানো হয়েছে, বর্তমান রিপল ফ্যাক্টর বেশি, কিন্তু বর্তমান ক্যাপাসিটরের বর্তমান সহনশীলতা বেশি, তাই এটি একটি সমস্যা হবে না। হালকা লোডের অধীনে, সূচনাকারীর ইন্ডাকট্যান্স মান বৃহত্তর, যা আবেশকের লহরী প্রবাহ কমাতে সাহায্য করে, যার ফলে লোহার ক্ষয় হ্রাস পায়। চিত্র 9 টিডিকে-এর ক্ষত ফেরাইট SLF7055T1R5N এবং স্ট্যাম্পড আয়রন পাউডার কোর ইন্ডাক্টর SPM6530T1R5M এর স্যাচুরেশন বর্তমান বক্ররেখার সাথে একই নামমাত্র মানের আবেশের সাথে তুলনা করে।

9

9 চিত্র

5. রেট করা বর্তমান (IDC)

যখন ইন্ডাক্টরের তাপমাত্রা Tr˚C পর্যন্ত বেড়ে যায় তখন IDC মান হল DC পক্ষপাত। স্পেসিফিকেশনগুলি 20˚C এ এর ​​DC প্রতিরোধের মান RDC নির্দেশ করে। তামার তারের তাপমাত্রা সহগ অনুযায়ী প্রায় 3,930 পিপিএম, যখন Tr এর তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, তখন এর প্রতিরোধের মান হয় RDC_Tr = RDC (1+0.00393Tr), এবং এর শক্তি খরচ হয় PCU = I2DCxRDC। এই তামার ক্ষতিটি সূচনাকারীর পৃষ্ঠে ছড়িয়ে পড়ে এবং সূচনাকারীর তাপীয় প্রতিরোধের ΘTH গণনা করা যেতে পারে:

(2)

সারণি 2 TDK VLS6045EX সিরিজের (6.0×6.0×4.5mm) ডেটা শীটকে নির্দেশ করে এবং 40˚C তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে তাপীয় প্রতিরোধের হিসাব করে। স্পষ্টতই, একই সিরিজ এবং আকারের প্রবর্তকগুলির জন্য, একই পৃষ্ঠের তাপ অপচয় ক্ষেত্রটির কারণে গণনাকৃত তাপীয় প্রতিরোধের প্রায় একই; অন্য কথায়, বিভিন্ন ইন্ডাক্টরের রেট করা বর্তমান IDC অনুমান করা যেতে পারে। ইন্ডাক্টরগুলির বিভিন্ন সিরিজের (প্যাকেজ) বিভিন্ন তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। সারণি 3 টিডিকে VLS6045EX সিরিজ (সেমি-শিল্ডেড) এবং SPM6530 সিরিজের (ঢালাই করা) ইন্ডাক্টরগুলির তাপীয় প্রতিরোধের তুলনা করে। তাপীয় প্রতিরোধের বৃহত্তর, লোড কারেন্টের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার সময় উত্পন্ন তাপমাত্রা বৃদ্ধি তত বেশি হয়; অন্যথায়, নিম্ন.

(2)

সারণী 2. 40˚C তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে VLS6045EX সিরিজ ইন্ডাক্টরগুলির তাপীয় প্রতিরোধ

এটি সারণী 3 থেকে দেখা যায় যে সূচনাকারীর আকার একই রকম হলেও, স্ট্যাম্পযুক্ত ইন্ডাক্টরগুলির তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা কম, অর্থাৎ তাপ অপচয় ভাল।

(৩)

সারণি 3. বিভিন্ন প্যাকেজ ইন্ডাক্টরের তাপীয় প্রতিরোধের তুলনা।

6. মূল ক্ষতি

কোর লস, যাকে আয়রন লস হিসাবে উল্লেখ করা হয়, প্রধানত এডি কারেন্ট লস এবং হিস্টেরেসিস ক্ষতির কারণে ঘটে। এডি কারেন্ট ক্ষতির আকার প্রধানত মূল উপাদানটি "পরিচালন" করা সহজ কিনা তার উপর নির্ভর করে; যদি পরিবাহিতা বেশি হয়, অর্থাৎ, প্রতিরোধ ক্ষমতা কম হয়, এডি কারেন্ট লস বেশি হয়, এবং যদি ফেরাইটের প্রতিরোধ ক্ষমতা বেশি হয়, এডি কারেন্ট লস তুলনামূলকভাবে কম। এডি কারেন্ট ক্ষতিও ফ্রিকোয়েন্সির সাথে সম্পর্কিত। উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি, বৃহত্তর এডি বর্তমান ক্ষতি। অতএব, মূল উপাদান কোরের সঠিক অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি নির্ধারণ করবে। সাধারণভাবে বলতে গেলে, আয়রন পাউডার কোরের কাজের ফ্রিকোয়েন্সি 1MHz এ পৌঁছাতে পারে এবং ফেরাইটের কাজের ফ্রিকোয়েন্সি 10MHz এ পৌঁছাতে পারে। অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি এই ফ্রিকোয়েন্সি অতিক্রম করলে, এডি কারেন্ট লস দ্রুত বৃদ্ধি পাবে এবং আয়রন কোরের তাপমাত্রাও বৃদ্ধি পাবে। যাইহোক, আয়রন কোর ম্যাটেরিয়ালের দ্রুত বিকাশের সাথে সাথে উচ্চতর অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি সহ আয়রন কোর ঠিক কোণে থাকা উচিত।

আরেকটি লোহার ক্ষতি হল হিস্টেরেসিস ক্ষতি, যা হিস্টেরেসিস বক্ররেখা দ্বারা আবদ্ধ এলাকার সমানুপাতিক, যা কারেন্টের এসি উপাদানের সুইং প্রশস্ততার সাথে সম্পর্কিত; AC সুইং যত বেশি, হিস্টেরেসিস ক্ষতি তত বেশি।

একটি সূচনাকারীর সমতুল্য সার্কিটে, লোহার ক্ষয় প্রকাশের জন্য আবেশকের সাথে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত একটি প্রতিরোধক ব্যবহার করা হয়। যখন ফ্রিকোয়েন্সি SRF এর সমান হয়, তখন প্রবর্তক বিক্রিয়া এবং ক্যাপাসিটিভ বিক্রিয়া বাতিল হয়ে যায় এবং সমতুল্য বিক্রিয়া শূন্য হয়। এই সময়ে, ইন্ডাক্টরের প্রতিবন্ধকতা উইন্ডিং রেজিস্ট্যান্সের সাথে সিরিজে আয়রন লস রেজিস্ট্যান্সের সমতুল্য, এবং আয়রন লস রেজিস্ট্যান্স উইন্ডিং রেজিস্ট্যান্সের চেয়ে অনেক বড়, তাই SRF-এ ইম্পিড্যান্স প্রায় আয়রন লস রেজিস্ট্যান্সের সমান। একটি লো-ভোল্টেজ ইন্ডাক্টরকে উদাহরণ হিসেবে নিলে, এর আয়রন লস প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রায় 20kΩ। যদি ইন্ডাক্টরের উভয় প্রান্তে কার্যকরী মানের ভোল্টেজ 5V অনুমান করা হয়, তবে এর লোহার ক্ষয় প্রায় 1.25mW, যা আরও দেখায় যে লোহার ক্ষতি প্রতিরোধ ক্ষমতা যত বড় হবে তত ভাল।

7. ঢাল গঠন

ফেরাইট ইন্ডাক্টরগুলির প্যাকেজিং কাঠামোর মধ্যে রয়েছে অ-ঢালযুক্ত, চৌম্বকীয় আঠা দিয়ে আধা-ঢালযুক্ত, এবং ঢালযুক্ত, এবং উভয়ের মধ্যে যথেষ্ট বায়ু ফাঁক রয়েছে। স্পষ্টতই, বাতাসের ফাঁকে চৌম্বকীয় ফুটো থাকবে, এবং সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে, এটি আশেপাশের ছোট সংকেত সার্কিটগুলিতে হস্তক্ষেপ করবে, বা যদি কাছাকাছি কোনও চৌম্বকীয় উপাদান থাকে, তবে এর প্রবর্তনও পরিবর্তিত হবে। আরেকটি প্যাকেজিং কাঠামো একটি স্ট্যাম্পড লোহা পাউডার ইনডাক্টর। যেহেতু ইন্ডাক্টরের ভিতরে কোন ফাঁক নেই এবং উইন্ডিং স্ট্রাকচার শক্ত, তাই চৌম্বক ক্ষেত্রের অপচয়ের সমস্যা তুলনামূলকভাবে ছোট। চিত্র 10 হল RTO 1004 অসিলোস্কোপের FFT ফাংশন ব্যবহার করে 3 মিমি উপরে এবং স্ট্যাম্পড ইন্ডাক্টরের পাশে ফুটো হওয়া চৌম্বক ক্ষেত্রের মাত্রা পরিমাপ করা। সারণি 4 বিভিন্ন প্যাকেজ গঠন ইনডাক্টরের ফুটো চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের তুলনা তালিকা করে। এটি দেখা যায় যে নন-শিল্ড ইনডাক্টরগুলির সবচেয়ে গুরুতর চৌম্বকীয় ফুটো রয়েছে; স্ট্যাম্পযুক্ত ইন্ডাক্টরগুলির মধ্যে সবচেয়ে ছোট চৌম্বকীয় ফুটো থাকে, যা সর্বোত্তম চৌম্বকীয় রক্ষার প্রভাব দেখায়। . এই দুটি কাঠামোর প্রবর্তকগুলির ফুটো চৌম্বক ক্ষেত্রের মাত্রার পার্থক্য প্রায় 14dB, যা প্রায় 5 গুণ।

10

চিত্র 10. স্ট্যাম্পড ইনডাক্টরের উপরে এবং পাশে 3 মিমি এ পরিমাপ করা চুম্বকীয় ক্ষেত্রের মাত্রা

(4)

সারণি 4. বিভিন্ন প্যাকেজ গঠন ইনডাক্টরের ফুটো চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের তুলনা

8. কাপলিং

কিছু অ্যাপ্লিকেশনে, কখনও কখনও PCB-তে ডিসি কনভার্টারগুলির একাধিক সেট থাকে, যেগুলি সাধারণত একে অপরের পাশে সাজানো থাকে এবং তাদের সংশ্লিষ্ট ইন্ডাক্টরগুলিও একে অপরের পাশে সাজানো থাকে। আপনি যদি নন-শিল্ডেড বা আধা-ঢালযুক্ত টাইপের চৌম্বকীয় আঠালো ব্যবহার করেন তাহলে ইএমআই হস্তক্ষেপ তৈরি করতে ইন্ডাক্টর একে অপরের সাথে মিলিত হতে পারে। তাই, সূচনাকারী স্থাপন করার সময়, প্রথমে সূচনাকারীর পোলারিটি চিহ্নিত করার পরামর্শ দেওয়া হয়, এবং সূচনাকারীর সবচেয়ে ভিতরের স্তরের সূচনা এবং ঘূর্ণন বিন্দুকে কনভার্টারের সুইচিং ভোল্টেজের সাথে সংযুক্ত করার পরামর্শ দেওয়া হয়, যেমন একটি বক কনভার্টারের VSW, যা চলন্ত বিন্দু। আউটলেট টার্মিনালটি আউটপুট ক্যাপাসিটরের সাথে সংযুক্ত, যা স্ট্যাটিক পয়েন্ট; তাই তামার তারের বায়ু একটি নির্দিষ্ট মাত্রার বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ঢাল গঠন করে। মাল্টিপ্লেক্সারের তারের বিন্যাসে, ইন্ডাকট্যান্সের পোলারিটি ঠিক করা পারস্পরিক ইন্ডাকট্যান্সের মাত্রা ঠিক করতে এবং কিছু অপ্রত্যাশিত EMI সমস্যা এড়াতে সাহায্য করে।

অ্যাপ্লিকেশন:

পূর্ববর্তী অধ্যায়ে মূল উপাদান, প্যাকেজ গঠন এবং সূচনাকারীর গুরুত্বপূর্ণ বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে। এই অধ্যায়টি ব্যাখ্যা করবে কিভাবে বক কনভার্টারের উপযুক্ত ইন্ডাকট্যান্স মান নির্বাচন করতে হয় এবং একটি বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ ইনডাক্টর নির্বাচন করার জন্য বিবেচনা করা হয়।

সমীকরণ (5) এ দেখানো হয়েছে, সূচনাকারী মান এবং রূপান্তরকারীর স্যুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি ইন্ডাক্টর রিপল কারেন্ট (ΔiL) কে প্রভাবিত করবে। ইন্ডাক্টর রিপল কারেন্ট আউটপুট ক্যাপাসিটরের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হবে এবং আউটপুট ক্যাপাসিটরের রিপল কারেন্টকে প্রভাবিত করবে। অতএব, এটি আউটপুট ক্যাপাসিটরের নির্বাচনকে প্রভাবিত করবে এবং আউটপুট ভোল্টেজের লহরের আকারকে আরও প্রভাবিত করবে। তদ্ব্যতীত, ইন্ডাকট্যান্স মান এবং আউটপুট ক্যাপাসিট্যান্স মান সিস্টেমের ফিডব্যাক ডিজাইন এবং লোডের গতিশীল প্রতিক্রিয়াকেও প্রভাবিত করবে। একটি বড় ইন্ডাকট্যান্স মান বেছে নেওয়ার ফলে ক্যাপাসিটরের উপর কম বর্তমান চাপ থাকে এবং আউটপুট ভোল্টেজের লহর কমাতেও উপকারী এবং আরও শক্তি সঞ্চয় করতে পারে। যাইহোক, একটি বৃহত্তর ইন্ডাকট্যান্স মান একটি বৃহত্তর ভলিউম নির্দেশ করে, অর্থাৎ একটি উচ্চ খরচ। অতএব, কনভার্টার ডিজাইন করার সময়, ইন্ডাকট্যান্স মানের ডিজাইন খুবই গুরুত্বপূর্ণ।

(5)

এটি সূত্র (5) থেকে দেখা যায় যে যখন ইনপুট ভোল্টেজ এবং আউটপুট ভোল্টেজের মধ্যে ব্যবধান বেশি হয়, তখন ইন্ডাক্টর রিপল কারেন্ট বেশি হবে, যা ইন্ডাক্টর ডিজাইনের সবচেয়ে খারাপ অবস্থা। অন্যান্য প্রবর্তক বিশ্লেষণের সাথে মিলিত, স্টেপ-ডাউন কনভার্টারের ইন্ডাকট্যান্স ডিজাইন পয়েন্টটি সাধারণত সর্বাধিক ইনপুট ভোল্টেজ এবং সম্পূর্ণ লোডের শর্তে নির্বাচন করা উচিত।

ইন্ডাকট্যান্স মান ডিজাইন করার সময়, ইন্ডাকটর রিপল কারেন্ট এবং ইনডাক্টর সাইজের মধ্যে একটি ট্রেড-অফ করা প্রয়োজন এবং রিপল কারেন্ট ফ্যাক্টর (রিপল কারেন্ট ফ্যাক্টর; γ) এখানে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে, যেমন সূত্র (6)।

(6)

সূত্র (6) কে সূত্রে (5) প্রতিস্থাপন করে, আবেশের মানকে সূত্র (7) হিসাবে প্রকাশ করা যেতে পারে।

(৭)

সূত্র (7) অনুসারে, যখন ইনপুট এবং আউটপুট ভোল্টেজের মধ্যে পার্থক্য বড় হয়, তখন γ মানটি বড় নির্বাচন করা যেতে পারে; বিপরীতে, যদি ইনপুট এবং আউটপুট ভোল্টেজ কাছাকাছি হয়, তাহলে γ মান নকশা ছোট হতে হবে। ইন্ডাক্টর রিপল কারেন্ট এবং আকারের মধ্যে বেছে নেওয়ার জন্য, ঐতিহ্যগত ডিজাইনের অভিজ্ঞতার মান অনুযায়ী, γ সাধারণত 0.2 থেকে 0.5 হয়। নিম্নোক্তটি RT7276 কে একটি উদাহরণ হিসাবে নিচ্ছে যাতে ইন্ডাকট্যান্সের গণনা এবং বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ ইনডাক্টর নির্বাচন করা যায়।

ডিজাইনের উদাহরণ: RT7276 অ্যাডভান্সড কনস্ট্যান্ট অন-টাইম (অ্যাডভান্সড কনস্ট্যান্ট অন-টাইম; ACOTTM) সিঙ্ক্রোনাস রেকটিফিকেশন স্টেপ-ডাউন কনভার্টার দিয়ে ডিজাইন করা হয়েছে, এর সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি 700 kHz, ইনপুট ভোল্টেজ 4.5V থেকে 18V, এবং আউটপুট ভোল্টেজ 5.0V5. . সম্পূর্ণ লোড কারেন্ট হল 3A। উপরে উল্লিখিত হিসাবে, 18V এর সর্বাধিক ইনপুট ভোল্টেজ এবং 3A এর সম্পূর্ণ লোডের শর্তে আবেশের মানটি অবশ্যই ডিজাইন করা উচিত, γ এর মান 0.35 হিসাবে নেওয়া হয় এবং উপরের মানটিকে সমীকরণে প্রতিস্থাপিত করা হয় (7), আবেশ মান হল

1.5 µH এর একটি প্রচলিত নামমাত্র ইন্ডাকট্যান্স মান সহ একটি সূচনাকারী ব্যবহার করুন। নিম্নরূপ প্রবর্তক রিপল কারেন্ট গণনা করতে বিকল্প সূত্র (5)।

অতএব, ইন্ডাক্টরের সর্বোচ্চ কারেন্ট

এবং ইন্ডাকটর কারেন্ট (IRMS) এর কার্যকরী মান

কারণ ইন্ডাকটর রিপল কম্পোনেন্ট ছোট, ইন্ডাকটর কারেন্টের কার্যকরী মান প্রধানত এর ডিসি কম্পোনেন্ট এবং এই কার্যকরী মানটি ইন্ডাকটর রেটেড কারেন্ট IDC নির্বাচনের ভিত্তি হিসেবে ব্যবহার করা হয়। 80% derating (derating) ডিজাইনের সাথে, আবেশের প্রয়োজনীয়তাগুলি হল:

L = 1.5 µH (100 kHz), IDC = 3.77 A, ISAT = 4.34 A

সারণি 5 টিডিকে-এর বিভিন্ন সিরিজের উপলব্ধ ইন্ডাক্টর তালিকা করে, আকারে একই রকম কিন্তু প্যাকেজ গঠনে ভিন্ন। এটি টেবিল থেকে দেখা যায় যে স্ট্যাম্পড ইন্ডাক্টর (SPM6530T-1R5M) এর স্যাচুরেশন কারেন্ট এবং রেট করা কারেন্ট বড়, এবং তাপ প্রতিরোধক ছোট এবং তাপ অপচয় ভাল। উপরন্তু, পূর্ববর্তী অধ্যায়ে আলোচনা অনুসারে, স্ট্যাম্পড ইন্ডাক্টরের মূল উপাদান হল আয়রন পাউডার কোর, তাই এটি আধা-ঢালযুক্ত (VLS6045EX-1R5N) এবং ঢালযুক্ত (SLF7055T-1R5N) ইন্ডাক্টরগুলির ফেরাইট কোরের সাথে তুলনা করা হয়েছে। চৌম্বক আঠা দিয়ে। , ভাল ডিসি পক্ষপাত বৈশিষ্ট্য আছে. চিত্র 11 RT7276 উন্নত ধ্রুবক অন-টাইম সিঙ্ক্রোনাস সংশোধন স্টেপ-ডাউন কনভার্টারে প্রয়োগ করা বিভিন্ন ইন্ডাক্টরের দক্ষতা তুলনা দেখায়। ফলাফলগুলি দেখায় যে তিনটির মধ্যে দক্ষতার পার্থক্য উল্লেখযোগ্য নয়। আপনি যদি তাপ অপচয়, DC পক্ষপাতের বৈশিষ্ট্য এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের অপচয়ের বিষয়গুলি বিবেচনা করেন, তাহলে SPM6530T-1R5M ইন্ডাক্টর ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।

(৫)

সারণি 5. টিডিকে-এর বিভিন্ন সিরিজের ইনডাক্টেন্সের তুলনা

11

চিত্র 11. বিভিন্ন ইন্ডাক্টরের সাথে রূপান্তরকারী দক্ষতার তুলনা

আপনি যদি একই প্যাকেজ গঠন এবং ইন্ডাকট্যান্স মান বেছে নেন, তবে ছোট আকারের ইনডাক্টর যেমন SPM4015T-1R5M (4.4×4.1×1.5mm), যদিও এর আকার ছোট, কিন্তু ডিসি রেজিস্ট্যান্স RDC (44.5mΩ) এবং থার্মাল রেজিস্ট্যান্স ΘTH ( 51˚C) /W) বড়। একই স্পেসিফিকেশনের রূপান্তরকারীদের জন্য, ইন্ডাক্টর দ্বারা সহ্য করা বর্তমানের কার্যকর মানও একই। স্পষ্টতই, ডিসি প্রতিরোধ ভারী লোডের অধীনে দক্ষতা হ্রাস করবে। উপরন্তু, একটি বড় তাপ প্রতিরোধের দরিদ্র তাপ অপচয় মানে। অতএব, একটি সূচনাকারী নির্বাচন করার সময়, শুধুমাত্র হ্রাস আকারের সুবিধাগুলি বিবেচনা করা প্রয়োজন নয়, তবে এর সাথে থাকা ত্রুটিগুলিও মূল্যায়ন করা প্রয়োজন।

উপসংহারে

ইন্ডাকট্যান্স হল পাওয়ার কনভার্টার স্যুইচ করার ক্ষেত্রে সাধারণভাবে ব্যবহৃত প্যাসিভ উপাদানগুলির মধ্যে একটি, যা শক্তি সঞ্চয় এবং ফিল্টারিংয়ের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। যাইহোক, সার্কিট ডিজাইনে, শুধুমাত্র ইন্ডাকট্যান্স মানের দিকেই মনোযোগ দিতে হবে তা নয়, এসি রেজিস্ট্যান্স এবং কিউ ভ্যালু, কারেন্ট টলারেন্স, আয়রন কোর স্যাচুরেশন এবং প্যাকেজ স্ট্রাকচার ইত্যাদি সহ অন্যান্য প্যারামিটারগুলি হল সমস্ত প্যারামিটার যা অবশ্যই একটি প্রবর্তক নির্বাচন করার সময় বিবেচনা করা হবে. . এই পরামিতিগুলি সাধারণত মূল উপাদান, উত্পাদন প্রক্রিয়া এবং আকার এবং ব্যয়ের সাথে সম্পর্কিত। অতএব, এই নিবন্ধটি বিভিন্ন লোহার মূল উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্য এবং পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইনের জন্য একটি রেফারেন্স হিসাবে একটি উপযুক্ত ইন্ডাকট্যান্স কীভাবে চয়ন করতে হয় তার পরিচয় দেয়।