인덕터 전류 및 최대 전력 계산기

스위치 모드 전원 공급장치와 벅 또는 부스트 토폴로지에서 사용되는 인덕터는 일반적으로 전압 펄스로 구동됩니다. 인덕터는 양단의 전압이 일정할 때 시간에 따라 선형적으로 램프 형태로 전류가 증가합니다. 따라서 펄스 시간이 길수록 순간 전류는 더 높아집니다.

Ipk= V*Ton/L

예를 들어, 초기 전류가 0인 상태에서 1mH 인덕터에 10V를 1ms 동안 가하면 1ms 후의 전류는 다음과 같습니다:

Ipk= 10V*1ms/1mH= 10A,

일반적인 인덕터에서 전류가 빠르게 증가할 수 있음을 알 수 있습니다.

전력 인덕터는 공기 코일보다 높은 인덕턴스를 얻기 위해 코어 재료를 사용하므로, 대부분의 인덕터와 트랜지스터는 정격 포화 전류를 초과하면 포화됩니다. 포화는 코어가 효과를 잃고 "공기"처럼 되는 지점입니다. 공기 코일은 인덕턴스가 낮기 때문에 (코어를 사용하는 이유가 사라지므로) 인덕턴스가 급격히 떨어지고 위 방정식에서 보듯 전류가 급증합니다. 제어 불가능한 전류 증가는 MOSFET을 태울 수 있습니다. 실제로 코일을 MOSFET으로 구동할 때 MOSFET이 타는 경우, 포화 문제일 가능성이 높으며 더 높은 포화 사양의 인덕터를 사용하여 해결할 수 있습니다.

따라서 불연속 모드(매 사이클마다 전류가 완전히 방전되는 방식)로 코일을 사용할 때 다음과 같은 질문이 생깁니다: 사용해야 하는 최대 펄스 온 시간은 얼마인가? 코일로 전달되는 전력은 얼마인가?

공식

다음 공식들은 코일이 매 사이클마다 모든 전류를 방전한다고 가정합니다.

F_min= 1/(2*Ton_max)

Ipk= V*Ton/L

Ton_max=I_sat*L/V

Irms= Ipk/sqrt(3),

Vrms= Vpk*sqrt(듀티사이클)

P= I*V*sqrt(듀티사이클)/sqrt(3)

50% 듀티 사이클의 경우

P= I*V/sqrt(6)

E= L*I^2/2