Bij het kiezen van de juiste gegoten inductor (molding choke) voor het circuit moet niet alleen gekeken worden naar het uiterlijk, maar ook naar de dynamische prestaties en fysieke beperkingen in het circuit.
Monolithische inductoren worden voornamelijk gebruikt in vermogenscircuits (zoals DC-DC-omvormers) voor energieopslag, filtering en vrijloopfuncties. Om u te helpen de optimale keuze te maken, zullen we het selectieproces opsplitsen in de volgende vijf belangrijke stappen:
1. Bepaal de fysieke afmetingen en de verpakking (Stap 1: Past het?)
Dit is het meest fundamentele selectiecriterium. Monolithische inductoren zijn doorgaans standaard, chipachtige, rechthoekige structuren.
* Maatbeperkingen: Meet de afmetingen en hoogtebeperkingen van de gereserveerde pads op de printplaat. Gangbare afmetingen zijn bijvoorbeeld 3,0 × 3,0 mm, 4,0 × 4,0 mm, 5,0 × 5,0 mm, enz., met hoogtes variërend van 1,0 mm tot 5,0 mm.
* Aansluiting: Controleer of het een standaard "tweepolige" aansluiting is of een "vierpolige" aansluiting bedoeld om straling te verminderen.
* Let op: zelfs als de lengte en breedte hetzelfde zijn, bepaalt de hoogte vaak de vermogenstolerantie van de spoel. Zorg ervoor dat u niet de verkeerde kiest.
2. Bereken en pas de inductantie (L-waarde) aan.
De inductantie bepaalt de grootte van de stroomrimpel. Een te grote of te kleine inductantie heeft invloed op het rendement van de voeding.
* Raadpleeg de chiphandleiding: De datasheets van de meeste geïntegreerde schakelingen voor energiebeheer (IC's) bevatten aanbevolen formules voor het berekenen van inductantiewaarden.
De algemene formule kan worden benaderd als L={(V_{in}-V_{out})XV_{out}/{V_{in}Xf_{sw}XI_{out} XRippleRatio}}
* waarbij f_{sw} de schakelfrequentie is en de rimpelverhouding doorgaans 20% tot 30% bedraagt.
* Tolerantie: Monolithische inductoren hebben doorgaans een tolerantie van ±20% of ±30% (bijv. M- of N-kwaliteit), en er moet bij berekeningen rekening worden gehouden met een marge.
3. Kernstroomparameters: Beide "stromen" moeten in overweging worden genomen.
Dit is het meest foutgevoelige onderdeel! In het specificatieblad van integraal gegoten inductoren worden doorgaans twee verschillende nominale stromen vermeld, en aan beide voorwaarden moet tegelijkertijd worden voldaan:
* Verzadigingsstroom (I_{sat}): Harde limiet
* Definitie: De stroomsterkte wanneer de inductantie daalt tot een bepaalde verhouding (doorgaans 10% tot 30% van de oorspronkelijke waarde).
*Selectiemethode: I_{sat} moet groter zijn dan de piekspanning (I_{peak}) in het circuit.
*Berekening van de piekstroom: I_{peak} = I_{out} + ΔI_L/2 (d.w.z. de uitgangsstroom plus de helft van de rimpelstroom).
*Gevolgen: Als de I_sat onvoldoende is, zal de inductor onmiddellijk magnetisch verzadigd raken, wat een scherpe daling van de inductantie veroorzaakt en leidt tot een snelle stijging van de stroom, waardoor de schakeltransistor kan doorbranden.
Temperatuurstijgingsstroom (I2 {rms}): verwarmingsindex
*Definitie: De effectieve stroomsterkte waarbij de oppervlaktetemperatuur van een inductor met een bepaalde waarde stijgt (meestal 40 °C).
*Hoe te kiezen: I2 {rms} moet groter zijn dan de maximale uitgangsstroom (I2 {out}) in het circuit.
*Gevolg: Als I2 {rms} niet voldoende is, zal de spoel oververhitten, wat niet alleen de efficiëntie vermindert, maar ook de soldeerverbindingen van de printplaat kan beschadigen.
4. Besteed aandacht aan de gelijkstroomweerstand (DCR) en het rendement.
DCR (gelijkstroomweerstand) is de weerstand van de inductiespoel zelf.
*Impact: DCR kan koperverlies veroorzaken (P_{verlies}=I^2XR), dat direct wordt omgezet in warmte en de energie-efficiëntie vermindert.
*Balans: Indien de afmetingen en kosten het toelaten, is een kleinere DCR beter.
5. Houd rekening met de zelfresonantiefrequentie.
Elektromagnetische inductie is het verschijnsel dat optreedt wanneer de stroom die door de geleider vloeit verandert. Wanneer een metalen draad wordt gebruikt om een spoel te maken en de stroom die door de spoel vloeit verandert, treedt er een significant elektromagnetisch inductieverschijnsel op. De door de spoel zelf opgewekte omgekeerde elektromotorische kracht belemmert de stroomverandering en speelt een rol bij het stabiliseren van de stroom. Concreet: als een inductor zich in een toestand bevindt waarin geen stroom loopt, zal deze proberen de stroomdoorgang te blokkeren wanneer het circuit wordt ingeschakeld; als een inductor zich in een toestand bevindt waarin stroom loopt, zal deze proberen een constante stroom te handhaven wanneer het circuit wordt uitgeschakeld.
Geplaatst op: 21 januari 2026