다중-와이어 병렬-권선 자기 토로이달 PFC 인덕터의 코일 중 하나가 한 바퀴 이하로 감겨 있으면 테스트 결과 결함이 있는 인덕터의 온도 상승이 일반 인덕터보다 30~40도 더 높은 것으로 나타났습니다. 그 이유는 무엇입니까?
기존 PFC 인덕터 설계는 2개의 적층형 77192 자기 토로이드와 22회 감겨진 F1.8mm 원형 구리선의 2개 병렬 연선으로 구성됩니다. 분해해 보면 한 가닥에 추가 회전이 있는 것으로 나타났습니다. 50kHz에서 테스트한 결과 일반 인덕턴스는 22회 133μH, 23회 145μH로 나타났습니다. 그러나 병렬 권선에서는 116.8μH의 인덕턴스가 발생했습니다. 이 현상은 결합된 인덕터와 변압기 모델을 사용하여 아래에서 설명됩니다.
먼저 두 개의 코일을 직렬로 역순으로 연결한 후 인덕턴스를 테스트하면 L을 얻을 수 있습니다.마사쿠시그리고 엘남장-, 두 권선의 상호 인덕턴스 M은 두 권선 차이의 1/4이므로
결합계수 k는 0.995임을 알 수 있다. 두 코일의 자기 결합에 대해 전압 균형 방정식은 다음과 같이 작성할 수 있습니다.
위의 방정식은 디커플링 후 두 코일의 등가 인덕턴스를 구하는 데 사용될 수 있으며 이에 따라 각 코일에 흐르는 전류를 계산할 수 있습니다.
추가 회전으로 인해 두 코일에 순환 전류가 발생하고 순환 전류가 인덕터를 통과하는 실제 전류보다 훨씬 크다는 것을 알 수 있습니다. 이것이 인덕터 가열의 이유이다. 분석에 변압기 모델을 사용하는 경우 등가 전기 매개변수가 아래 그림에 표시됩니다.
변압기 모델의 전압 및 전류 균형 방정식에 따르면 계산은 다음과 같습니다.
계산된 결과는 결합 인덕터 모델에서 얻은 결과와 동일합니다. 두 사람 모두 한 번 더 감은 코일에 역전류가 있다는 사실을 발견했으며, 이는 인덕터 가열의 원인을 다시 한 번 확인시켜 줍니다.
트랜스포머 모델에는 권선비 n이 필요하지만 결합 인덕터 모델에는 이 매개변수가 없습니다. 위의 변압기 모델 도출은 n 비율의 다른 값을 사용하더라도 자체 인덕턴스 L1 및 L2와 상호 인덕턴스 M이 변경되지 않는 한 결합 인덕터 모델과 일치하는 결과를 얻을 수 있음을 보여 주며 두 모델이 완전히 동일함을 나타냅니다. 관심 있는 엔지니어들은 한번 시도해 보시기 바랍니다.
