خط جديد من المحاثات المحمية منخفضة الارتفاع لمحولات التيار المستمر/التيار المستمر

أطلقت شركة tt electronics سلسلة ha74 من المحاثات المثبتة على السطح، والتي يمكنها المساعدة في تحسين الكفاءة في منظمات التبديل المقيدة بالمساحة والوزن.

عندما دخلت عالم الهندسة المهنية لأول مرة، لم أفكر كثيرًا في المحاثات. المحاث الأساسي هو مكون سلبي بسيط للغاية موجود منذ فترة طويلة، وعلاوة على ذلك، يحاول المصممون التناظريون غالبًا التخلص من هذه المكونات؛هذه المقالةيمكنك القراءة عن الخصائص غير المرغوب فيها للمحثات ورؤية بعض الدوائر الذكية القائمة على مكبر التشغيل والتي توفر استجابة مرشح من الدرجة الثانية دون الحاجة إلى المحاثة.

مع ذلك، أدركتُ تدريجيًا أن هناك جهودًا تصميمية كبيرة تُبذل للمحثات، حتى خارج نطاق الترددات الراديوية. لماذا؟ لأنها تلعب دورًا محوريًا في وظائف منظمات الجهد التبديلية، وهي منتشرة في كل مكان هذه الأيام.

المحاثات وتردد التبديل

هناك العديد من القرارات والتفاصيل التي تلعب دورًا عند تصميم منظم التبديل، ولكناختيار تردد التبديليعتبر هذا أحد الاعتبارات المهيمنة. حيث تتأثر العديد من جوانب أداء المحول - بما في ذلك الاستجابة العابرة، والتداخل الكهرومغناطيسي، والحجم، والتكلفة، والكفاءة - بتردد التبديل.

يبدو لي أن الاتجاه العام هذه الأيام هو نحو المحولات ذات التردد الأعلى، على الرغم من حقيقة أن ترددات التبديل الأعلى ترتبط بكفاءة أقل، مما يؤدي إلى تقليل عمر البطارية في الأجهزة المحمولة.

هذا يعطيك مثالاً على العلاقة بين تردد التبديل والكفاءة. تم أخذ هذا الرسم البياني المعين منورقة البياناتلمنظم تخفيض الجهد المصنوع بواسطة أجهزة خطية/تناظرية.

أفترض أن هذا يرجع إلى حد كبير إلى حقيقة أن الحجم المنخفض والتكلفة المرتبطة بتردد التبديل الأعلى يعد متطلبًا ملحًا في العديد من التطبيقات. لقد كتبت مؤخرًا عنمحول تيار مستمر/تيار مستمر جديد من شركة stmicroelectronicsتعمل بترددات تصل إلى 2 ميجا هرتز وتستخدم دوائر تحكم معقدة لتحقيق كفاءة عالية وتيار هادئ منخفض مع الحفاظ على التوافق مع الأنظمة ذات المساحة المحدودة.

حيث يسعى المصممون إلى زيادة تردد التبديل وتلبية متطلبات التكلفة المنخفضة والحجم الصغير والمنخفضالإشعاع الكهرومغناطيسي المشعسوف يحتاجون إلى محاثات مُحسَّنة لهذه البيئة. لا تتأثر المحاثات المثالية سلبًا بترددات التبديل الأعلى؛ فهي ببساطة تُظهر معاوقة تزداد باطراد مع زيادة التردد. ومع ذلك، فإن المحاثات الحقيقية ليست بهذه البساطة.

سلسلة ha74

تم تصميم هذه المحاثات الجديدة من TT Electronics للاستخدام في محولات DC/DC عالية التردد ومحدودة المساحة، مع التركيز بشكل خاص على تطبيقات السيارات. وهي حاصلة على شهادة AEC-Q200 وتعمل في نطاق درجة حرارة مثير للإعجاب يتراوح من -55 درجة مئوية إلى +155 درجة مئوية.

تم تصميم خط ha74 لتوفير كثافة طاقة عالية وكفاءة عالية في حزمة صغيرة الحجم ومنخفضة الارتفاع. يوصى باستخدامها لتبديل الترددات التي تصل إلى 3 ميجا هرتز.

تتمتع المحاثات الحقيقية بخصائص مقاومة تؤدي إلى فقدان الطاقة، وهذه الطاقة المفقودة تقلل من كفاءة دائرة المنظم الإجمالية. وعلى الرغم من حقيقة أننا غالبًا ما نفكر في المحث على أنه يحتوي على مقاومة تيار مستمر، فإن جوانب مختلفة من سلوك المقاومة للمحث تتأثر بالتردد.

أنا بالتأكيد لست خبيرًا في فيزياء المحاثات، لذلك عندما يتعلق الأمر بالتفاصيل، سأعتمد على ملاحظة التطبيق من شركة Texas Instruments. وفقًا لـتقرير التطبيق slva157، فقدان الهستيريسيس المغناطيسي، وفقدان التيار الدوامي، وخسائر تأثير الجلد، وخسائر الإشعاع هي كلها مكونات تعتمد على التردد للخسارة الكلية التي يخلقها المحث.

إن ورقة البيانات الخاصة بسلسلة HA74 مختصرة إلى حد ما، وليس لدي معلومات مفصلة عن الخصائص التي تجعل هذه المحاثات مناسبة لتطبيقات التردد العالي. كل ما أعرفه على وجه اليقين هو أن لديهم "تكوين قلب من سبيكة معدنية منخفضة الخسارة"، وأفترض أن المواد وتكوين اللف مُحسَّنان لتحقيق خسارة منخفضة عند الترددات الأعلى.

القدرة الحالية

إذا ألقيت نظرة على محول باك الأساسي الموضح أدناه، يمكنك أن ترى أن التيار المتدفق إلى الحمل يجب أن يمر عبر المحث.

يجب أن تكون المحاثات المستخدمة في منظمات التبديل قادرة على التعامل مع التيار المطلوب دون تسخين مفرط أو تشبع. يتم تصنيف أجهزة ha74 لتيارات تتراوح من 1.2 أمبير إلى 2.9 أمبير. ينقل الرسم البياني التالي تأثير التيارات العالية على درجة الحرارة ومحاثة ha74-054r7، وهو الجزء الذي يحمل تصنيف تيار 2.9 أمبير.

قطعة مأخوذة من ha74ورقة البيانات.

ما هي التحديات التي واجهتها عند محاولة تحسين دوائر تحويل التيار المستمر/المستمر لتطبيق معين؟ لا تتردد في ترك تعليق وأخبرنا برأيك.

اخبار من:

https://www.allaboutcircuits.com/news/a-new-line-of-low-profile-shielded-inductors-for-dc-dc-converters/