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設定的OCP電流,并保證足夠的余量。
電感的廠家數據表通常會給出其產品的飽和電流,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計的,設計過程中,基于圓整的初級匝數或電感,然后調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、用導線L1把直流電源的正端和電感的管腳A連接起來,導線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定在10V,設定好直流電源的限流電流,可以先設定一個較小的值,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、將導線L2的一端和和直流電源的負端連接好。
5、示波器調在電流探頭連接的通道觸發,觸發值調在較低的值,如0.2A;同時,示波器調在單次觸發。
6、按直流電源輸出鍵,輸出直流電壓;用手拿著導線L2的另一端,讓導線頭去觸碰電感的管腳B端,然后迅速拿開導線L2,讓導線頭和電感的管腳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,重復步驟5、步驟6,直到出現如圖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定大- .些的值,然后,依據測量波形的情況,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、大電流測試設備:
隨著大功率電力電子和新能源產品的高速發展,功率電感的電流定額也日益增長,目前已經有超過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,已經遠遠跟不上電力電子新產品的發展。工程師關心的是功率電感在大電流下的電感量衰減是否滿足設計要求,是否飽和以及飽和的程度如何。這個問題對設計一個高可靠性低成本的電力電子和新能源產品至關重要。
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。