多線並列巻線磁気トロイダル PFC インダクタのコイルの 1 つが 1 ターン未満またはそれ以上巻かれている場合、テストにより、欠陥のあるインダクタの温度上昇が正常なインダクタの温度上昇より 30 ～ 40 度高いことが判明します。その理由は何でしょうか?
既存の PFC インダクタ設計は、2 つの積層された 77192 磁性トロイドと、22 ターンで巻かれた F1.8mm 丸銅線の 2 本の平行ストランドで構成されています。分解すると、1 つのストランドに余分なターンがあることが判明しました。 50kHzでのテストでは、通常のインダクタンスは22巻で133μH、23巻で145μHであることがわかりました。ただし、並列巻線では 116.8μH のインダクタンスが発生しました。この現象は、結合されたインダクタとトランスのモデルを使用して以下で説明されます。
まず、2 つのコイルを直列および逆の順序で接続し、インダクタンスをテストすると、L が得られます。まさくしそしてL異性装-、2 つの巻線の相互インダクタンス M は 2 つの巻線の差の 1/4 であるため、
結合係数 k は 0.995 であることがわかります。 2 つのコイルの磁気結合の場合、電圧バランス方程式は次のように記述できます。
上の方程式を使用すると、デカップリング後の 2 つのコイルの等価インダクタンスを取得し、各コイルを流れる電流を計算できます。
余分な巻線により 2 つのコイルに循環電流が発生し、その循環電流はインダクタを流れる実際の電流よりもはるかに大きいことがわかります。これがインダクタ加熱の原因です。変圧器モデルを解析に使用する場合、等価な電気パラメータは次の図に示されます。
変圧器モデルの電圧と電流のバランス方程式によると、計算は次のようになります。
計算結果は結合インダクタモデルで得られたものと同じです。どちらも、1 ターン余分に巻いたコイルに逆電流が流れることを発見し、インダクタ加熱の原因が再び確認されました。
トランス モデルには巻線比 n が必要ですが、結合インダクタ モデルにはこのパラメータがありません。変圧器モデルに関する上記の導出は、比 n の他の値であっても、自己-インダクタンス L1 および L2 と相互インダクタンス M が変わらない限り、依然として結合インダクタ モデルと一致する結果が得られることを示しており、2 つのモデルが完全に等価であることを示しています。興味のあるエンジニアはぜひ試してみてください。
