インダクタの飽和電流が式と一致しない

最初のインダクタを巻いて、2つの方法でインダクタンスを確認しました。

ただし、飽和電流をテストすると、式よりもはるかに低いため、

$B_{peak} = \dfrac{V\cdot T_{on}}{A_e\cdot N}$（単位：ボルト、マイクロ秒、mm ²、回転）

を0.2テスラに設定し、コアにN87マテリアルを使用しています。$B_{peak}$

巻線がずさんだったことは認めますが、それ以外に、このような低い飽和電流の原因が何かはわかりません。これにより、ブーストコンバーターが毎回爆発します。

これは、飽和電流を測定するための私のテスト回路です。飽和するまでパルス幅を増やし、方法2のインダクタンス測定にも使用します。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

1. N87はストレートアップフェライト材料で、鉄粉タイプの材料のようにエアギャップが分散されていません。それがトロイダル形状にあるからといって、それが分散ギャップ材料であることを意味するわけではありません-トロイド内のN87は、Eコア内のN87と同じ方法で飽和します。ギャップを設ける限り、ブーストインダクタにストレートアップフェライトを使用しても問題はありません（これについては後で詳しく説明します）。それがトロイダル形状であるという事実は、あなたがそれをギャップにすることができないことを意味します。トロイダルフォームファクターを使い続ける場合は、Kool-Muに切り替えることをお勧めします。

2. $A_L$$A_L$

3. ブーストインダクターは、励磁電流と負荷のエネルギーの両方を運びます（これらは磁気的に保存され、オフ時間中に配信されます）。コンバーターが連続導通モードで動作を開始すると（インダクター電流がゼロにならない場合）、さらに悪化します。ゼロにリセットされないBHカーブの操作を開始したためです。（BmaxはBmaxのままですが、Bpeakが乗っているDCオフセットがあります。）これらは、インダクターがエアギャップを必要とする理由です-コアは、飽和しないと大きなDC電流を処理できません。

4. 私はあなたのテスト回路を理解しているのかわかりません。インダクタの両端は基本的に5Vにクランプされています。つまり、2つのコンデンサ（C1とC2）はシミュレーションに影響を与えません。実際のブーストコンバーターがこのように配置されている場合、ブーストコンバーターではないため、機能しません。L1は、D1を介して負荷に蓄積されたエネルギーを解放する必要があります。これは、D1と負荷が図のように接続されている場合には起こり得ません。入力と出力の間の唯一の接続は、L1とD1を経由する必要があります。また、Q1のソースにR1を配置し、数学的構築の代わりに単一の接地基準測定を行います。（L1は、Q1がオンのときにのみ飽和するため、Q1がオフのときに測定することは関係ありません。）

変更された質問に合わせて回答が変更されました

質問の焦点が変更されたため、この回答は編集されました。元の質問に関連していたため、私の元の回答はまだ下にあります。

どのインダクタでも、B（磁束密度）とH（磁場強度）はBH曲線を形成し、その曲線から、BがHに比例して増加しないことがわかります。これは飽和と呼ばれます。-

Hは、磁束の作成の背後にあるアンペアターンの推進力であり、1メートルあたりのアンペアの単位で表されます。その式は次のとおりです。

$\frac{I N}{l_e}$$l_e$$l_e$$\pi$

B、磁束密度は次の式でHに関連しています。

$\frac{B}{H} = \mu_0 \mu_r$

$\mu_o$$\mu_r$$4\pi\times10^{-7}$

したがって、現在のピークが何であるか（または予想されるか）がわかっていて、ターン数（および使用している材料とコアのサイズ）がわかっている場合は、磁束密度Bを計算できます。

$l_e$

$H = \frac{0.077 \times 51}{0.05415} = 72.5$

これをB / Hの式に代入し、N87のデータシートから相対透磁率（2200）を使用すると、次のようになります。

$B = 4\pi\times10^{-7}\times 72.5\times 2200$

これは、次の理由でコアが飽和していることを意味するだけです。

• インダクターが再びパルスされるまでにすべての磁気エネルギーが除去されたわけではありません
• 残留磁束+新しい磁束（パルス）が飽和を引き起こしている（BH曲線図を参照）
• 理由が何であれ、インダクタに流れる電流が多い
• どうやら、フェライトはN87ではありません

個人的には、残留磁束密度を調べて、これがどれほど高いかを確認します。見たところ、N87の仕様の抗電界強度は21 A / mです。残留磁束を除去していないため、21 A / mの同等の磁場強度があり、72.5 A / mに追加しています。これは、実際に93.5A / mを適用していることを意味し、これにより磁束密度はもっと260mTのような。

$A_L$

別の方法では、6.8mHは、スイッチャーで使用するインダクタンスの非常に大きな値であり、私があなたのアプリケーションであると認識できます。3400uHのインダクターから同じエネルギーを得るには、電流がに上昇するだけです$0.077\times\sqrt{2}$

元の回答

以下はOPによるコメントから取られたものであり、私の説明はさらに下に彼の方法がどのように間違っているかを説明することです：-

最初に、6.8kHインダクターと直列に1.5kΩ抵抗を使用し、約61 kHz 1vpp正弦波で半分の振幅を確認しました

$X_L$$\frac{1500}{2\Pi F}$

実際には、インダクタの両端に1Vp-pが存在する場合、これは、リアクタンスが1060オーム程度で、61kHzの場合、L = 2.8mHになります。

$T_{ON}$