不管是ACDC变换器,还是DCDC变换器,都要校核变压器或电感的饱和电流,其饱和电流必须大于系统设定的OCP电流,并保证足够的余量。
电感的厂家数据表通常会给出其产品的饱和电流,而ACDC的变压器,例如反激变换器变压器,基本上都是工程师自己设计的,设计过程中,基于圆整的初级匝数或电感,然后调整电感磁芯的气隙大小,很少校核变压器实际的饱和电流值。
如何自己测量电感或变压器的饱和电流?
一、示波器测量电感或变压器的饱和电流步骤
(1)示波器测量电感或变压器的饱和电流步骤如下:
(2)电感的饱和电流测量
1、用导线L1把直流电源的正端和电感的管脚A连接起来,导线L1的端点和电感的管脚A可以焊起来。
2、直流电源输出电压设定在10V,设定好直流电源的限流电流,可以先设定一个较小的值,如1A。
3、将电流探头连接在示波器的接口上,电流探头的卡口端卡在导线L1上,注意电流探头的方向,和测量的电流方向一致。
4、将导线L2的一端和和直流电源的负端连接好。
5、示波器调在电流探头连接的通道触发,触发值调在较低的值,如0.2A;同时,示波器调在单次触发。
6、按直流电源输出键,输出直流电压;用手拿着导线L2的另一端,让导线头去触碰电感的管脚B端,然后迅速拿开导线L2,让导线头和电感的管脚B端脱离接触。
7、适当缩小时基,观察示波器的波形,如果电感电流的波形后面变平,则增加直流电源的限流点,重复步骤5、步骤6,直到出现如图2的电感电流波形。
8、测量电感电流波形的拐点位置,即约为电感的饱和电流。图2中,拐点位置约为13A,电感的饱和电流约为13A。
时基(X轴)和电流刻度(Y 轴)开始的时候可以先设定大- .些的值,然后,依据测量波形的情况,逐渐的缩小到合适的范围,保证能看到完整的电流波形即可。
电感的电流波形,L=10uH, Vin=10V
变压器初级的饱和电流的测量过程同上,只是测量的时候,所加的电压可以用高--些,如使用20V,或更高的电压。
二、电感或变压器的饱和电流测量原理
当电感二端加上电压,电感激磁,电感电流随着时间线性增加:.L*dt/dt=V
电感饱和时,L突然急剧变小,激磁电压不变,那么,电感电流变化率di/dt 会急剧变大:dt/dt= V/L
电感电流变化率di/dt急剧变大的拐点位置,即为电感的饱和电流。
三、大电流测试设备:
随着大功率电力电子和新能源产品的高速发展,功率电感的电流定额也日益增长,目前已经有超过1500A电流的功率电感的需求,直流偏置电流源测试电流只能在200A以内,已经远远跟不上电力电子新产品的发展。工程师关心的是功率电感在大电流下的电感量衰减是否满足设计要求,是否饱和以及饱和的程度如何。这个问题对设计一个高可靠性低成本的电力电子和新能源产品至关重要。
IPT1500脉冲式大电流电感测量仪,测量范围广泛,所有额定电流为0.1A至1500A的电感器均由该测量仪器覆盖,可测量增量电感和正割电感,测量简单快速,体积小。