Kumparan Induktansi Tetap

Arus pengenal mengacu pada arus maksimum yang tersedia dalam desain, dan ada dua jenis: Isat dan Irms, yang merupakan dua parameter yang dapat dengan mudah menyesatkan para insinyur. Saat memilih proyek, tidak jelas parameter mana yang akan digunakan untuk pengendalian
Irms adalah arus kenaikan suhu, dan standar umum adalah arus ketika suhu induktor naik hingga 40 derajat, sedangkan Isat adalah arus saturasi magnetik. Ketika arus induktor meningkat, induktansi induktor akan menurun, dan kemampuan induktor untuk menekan perubahan arus akan menurun, yang menyebabkan pengoperasian sistem tidak normal atau induktor terbakar. Saat memilih induktor, isu-isu utama berikut perlu diatasi:
1.Saat memilih induktansi, perlu mengacu pada parameter yang lebih kecil di Isat dan Irms;
2. Pemilihan arus induktansi mengacu pada arus puncak selama pengoperasian sistem rangkaian;
3.Saat memilih arus induktansi, penting untuk memperhatikan kebutuhan desain derating, biasanya sekitar 0.7.

DCR disebut juga resistor DC, merupakan induktor yang dapat melewati DC, namun tetap ada resistor DC. Besar kecilnya DCR akan mempengaruhi daya pemanasan yang ditimbulkan oleh arus yang melewati induktor.

Nilai Q, juga dikenal sebagai faktor kualitas, merupakan parameter penting untuk mengukur perangkat induktif. Ini mengacu pada rasio induktansi yang disajikan oleh induktor terhadap impedansi ekivalennya ketika beroperasi pada frekuensi tegangan AC tertentu. Semakin tinggi nilai Q suatu induktor, semakin kecil kerugiannya dan semakin tinggi efisiensinya. Faktor kualitas suatu induktor berhubungan dengan resistansi DC pada kawat kumparan, rugi-rugi dielektrik kerangka kumparan, dan rugi-rugi yang disebabkan oleh inti besi, penutup pelindung, dan lain-lain.
Menurut skenario penggunaan yang berbeda, persyaratan faktor kualitas Q juga berbeda. Misalnya pada rangkaian tuning, kumparan induktansi memerlukan nilai Q yang lebih tinggi karena semakin tinggi nilai Q maka rugi-rugi rangkaian semakin kecil, dan efisiensi rangkaian semakin tinggi. Untuk koil kopling, nilai Q bisa lebih rendah, tetapi untuk tersedak frekuensi rendah atau frekuensi tinggi, dapat dihilangkan.
Namun pada kenyataannya, peningkatan nilai Q seringkali dibatasi oleh beberapa faktor, seperti resistansi DC pada kawat, rugi-rugi dielektrik kerangka kumparan, rugi-rugi yang disebabkan oleh inti besi dan pelindung, serta operasi frekuensi tinggi.
Karena efek kulit, nilai Q kumparan tidak boleh terlalu tinggi, biasanya berkisar antara puluhan hingga ratusan, dengan maksimal hanya empat hingga lima ratus.

Umumnya Integrated Circuit (IC) yang banyak ditemukan di pasaran memiliki frekuensi switching dari 20 kHz hingga 2MHz. Bandingkan dengan beberapa regulator yang hanya memiliki rentang frekuensi switching 30 hingga 55 kHz.
Tip: Untuk memastikan tingkat frekuensi peralihan yang tinggi, Anda dapat mencoba menggunakan jenis bahan induktor tertentu:
● Memanfaatkan bahan seperti ferit, bubuk besi, dan bubuk paduan besi khusus (seperti Superflux) untuk memastikan frekuensi yang diperlukan dapat dipenuhi.
● Jika Anda memerlukan frekuensi peralihan antara 100 dan 1000 kHz maka menggunakan bahan besi bubuk dan ferit adalah pilihan.
● Untuk switching frekuensi yang lebih besar dari 1000 kHz, bubuk paduan besi khusus dan bahan ferit merupakan pilihan terbaik.

Tujuan penggunaan induktor adalah untuk mengurangi jumlah kehilangan daya dalam suatu aplikasi. Nilai induktor merupakan faktor penting, karena berhubungan dengan arus riak, keluaran arus DC sisa yang tidak diinginkan. Arus riak sangat penting untuk memahami rugi-rugi inti. Oleh karena itu, Anda harus mengingat:
Tip:
● Semakin kecil arus riak, maka nilai induktansi akan semakin tinggi.
● Ketika arus riak semakin tinggi, nilai induktansi akan semakin rendah.
Dengan memahami hubungan antara nilai induktansi dan arus riak, Anda akan berada pada posisi yang lebih baik untuk meminimalkan kehilangan daya.

Beberapa produsen menyediakan perangkat lunak simulasi bersama dengan induktor. Perangkat lunak ini memungkinkan klien untuk menghitung beban induktor. Mereka dapat menghitung beban arus riak, serta beban arus DC. Namun, data tersebut dapat disalahartikan.
Tip: Induktor daya diketahui memiliki arus DC yang dapat memanas sendiri, yang umumnya di atas 104oF. Arus saturasi sering dikatakan terjadi ketika nilai induktansi turun sebesar 10%. Namun, ini bukan nilai standar yang diterima dalam lembar data, sehingga menyebabkan salah tafsir. Oleh karena itu, berhati-hatilah dalam memahami spesifikasi lembar data.

Resistansi DC sangat penting dalam menentukan kerugian pemanasan kawat. Penting untuk menemukan induktor daya dengan resistansi paling kecil. Namun, banyak aplikasi memerlukan induktor berukuran kecil yang memerlukan kabel berdiameter lebih kecil. Kabel pengukur yang lebih kecil ini meningkatkan resistensi. Pengorbanan harus dilakukan untuk meminimalkan resistensi namun tetap mempertahankan kemampuan penyimpanan daya.
Tip: Jika ukuran induktor sudah benar, maka:
● Resistansi DC yang rendah akan dicapai dengan kenaikan suhu yang minimal.
● Induktansi tinggi seringkali memerlukan bahan konduktor lain

Seringkali induktor daya yang tidak terlindung dapat menyebabkan masalah ketika belitan berpasangan secara magnetis dengan komponen tetangga dan jejak konduktor. Untuk mencegah hal ini:
Tip: Gunakan induktor daya yang terlindung secara magnetis. Selain itu, pastikan bahwa desain tidak memiliki papan sirkuit di atas komponen atau jejak apa pun di bawah komponen. Ini akan membantu mencegah kopling magnetis dengan menempatkan celah udara di antara komponen.