磁放大在電源上工作時,經(jīng)常
在做成成品之前破壞。原有的特性,致使電源在運行中時常出現(xiàn)輸出電壓偏高或偏低等。
具體分析:從大多數(shù)不良品來看,我們可以從如下幾點來分析:
(1)
此類電感器圈數(shù)很少,不會
圈數(shù)而出問題,那就可以確定是磁芯存在問題,具體為磁芯的磁通密度 (B)。
若 B 偏下限時,則輸出電壓走上限;若 B 偏上限,則輸出電壓走下限。
a. 全磁通φss(避免低負(fù)載時電壓下降)
b. 磁滯回線 B(H) 矩形比(避免全載時電壓下降)
(2) 在制程中
導(dǎo)致此問題的原因如下:
a. 繞線時,外殼對內(nèi)部的帶材有個擠壓的應(yīng)力,會導(dǎo)致帶材的破損及斷裂。
b. 在組裝外殼的時候
會導(dǎo)致殼體與帶材間的擠壓,從而導(dǎo)致?lián)p壞等。
c. 帶材在圈繞的時候,松緊度及首尾的重疊(也
說圈繞的圈數(shù)
會多點)。
d. 最惡劣的
用料錯誤(帶材的材質(zhì)),此項產(chǎn)生的機(jī)率很低很低。
e. 作業(yè)員把不良品(被摔過的,如摔在地上或被外力施壓過)流入下一站位等等。
之前的對策為:
a. 供應(yīng)商在做每個機(jī)種試驗時都需向客戶借一臺電源,進(jìn)行 100% 動態(tài)測試,測試規(guī)格會在 SCD 注明(例如:動態(tài)測試3.3Vdc@Output 5V×0A;3.3V×0A;12V×12A;-12V×0A;5Vs×2A;12V2×6A 3.3Vdc SPEC 范圍 = 3.14 ~ 3.46 Vdc)方可出貨。
此方案不管是對廠商或客戶都會帶來
人力及時間的浪費,但品質(zhì)可以得到保證。
b.
B-H 測試儀進(jìn)行測試,但此儀器非常昂貴,人民幣大約 80 萬,制造商不能接受,目前供應(yīng)商都有此儀器。
c. 如嘗試用 LCR meter 來測試的話,測出的結(jié)果不明顯,良品與不良品很難區(qū)分且從科學(xué)的角度出發(fā)解釋不通。
d.
把我們的
告訴磁芯的原廠,請他們務(wù)必
其規(guī)格生產(chǎn),各項參數(shù)在成形之前需考慮到繞線時受到的影響。換句話說也
請磁芯的原廠保證出貨品在繞完線后依然 OK。
此項要求對目前的技術(shù)上及生產(chǎn)成本來講都是很大的挑戰(zhàn)!
目前研究對策:
(1) 在制造商端,對其繞線時使用的力度管控
(2) 通過此研究力求在靜態(tài)測試的時候辯別出良品與不良品
(1) 的具體方案如下:
a. 在成品制造商端,進(jìn)料檢驗的時候應(yīng)對來料磁芯的外殼受力
做測試,計算公式如下:
機(jī)械力= 6 × F × (da + di) / (3.14 × h ×(da - di)2)
式中:
F:一直到外殼破裂(凹陷)的徑向力 (N)。
da:外殼的外部直徑 (mm)
di:外殼的內(nèi)部直徑 (mm)
h:外殼的高度 (mm)
b. 在制程中應(yīng)注意其繞線及固定磁芯的方式:
c. Amorphous core在受到外界機(jī)械力會導(dǎo)致帶材的破損:
(2):L-testing of amorphous core
測試原理及計算公式:
a. 被測對象應(yīng)在起始測試
下為飽和
或預(yù)先施加一短暫的直流脈沖使其飽和,然后在剩磁點檢測。
注:
Point A:檢測出
繞線時機(jī)械應(yīng)力或
外力導(dǎo)致鐵心損壞。(u>200)
Point B:檢測出磁滯曲線的矩形比(低電感意味高矩形比)。(u>8000)
具體方案如下:
計算電流公式:
N×I=H×Lfe——電流 (I),單位:mA。式中:磁場強(qiáng)度 (H),單位:mA/cm。
磁路長度 (Lfe),單位:cm 。
計算磁導(dǎo)率 (u) 公式:
u=79.6×L×Lfe/N2×Afe 式中:電感 (L),單位:uH。 繞線匝數(shù) (N)。有效面積 (Afe),單位:cm2。
下面以 R21A56-0001I (L205) 為例演變過程如下:
磁芯尺寸:12mm×8mm×4.2mm
各項參數(shù):Afe=0.07cm2,Lfe=3.14cm,Mfe=1.7g。
Point A:f=100khz Iac=HL/N=4ma/cm×3.14cm/8=1.57mA
Idc=HL/N=1200ma/cm×3.14cm/8=471mA
由u=79.6×L×Lfe/N2×Afe→L=u×N2×Afe/(79.6×Lfe)
則結(jié)果為:0.27046uH < L <3.58480uH
Point B:f=100khz,Iac=HL/N=4ma/cm×3.14cm/8=1.57mA
Idc=HL/N=0ma/cm×3.14/8=0mA
U的計算如上所述,可得:
7.169605uH < L <143.392119uh。
由PointA,通過上述計算得:0.27046uH < L <3.58480uH
由PointB,通過上述計算得:7.169605uH在使用此測試方法時,還應(yīng)注意以下幾點:
a.
采用 PointA and PointB ,可以得到全面的訊息及準(zhǔn)確的答案。但是
因外界因素僅有一種測試方法可采用時,最好是能采用 PointA。
b. 有特殊
得采用 PointB,千萬記得在測試前
要加一個直流脈沖(H>1000ma/cm),使被測鐵芯飽和方可進(jìn)行下一步測試。
c. 最好的測試條件是提供一額外的直流電流源。
沒有的話,可采用帶直流選擇的測試儀器(HP4284A)來提供較小的直流電流來實現(xiàn) PointA,準(zhǔn)確度
較差,應(yīng)做適當(dāng)?shù)?img src="/image/wz/tiaozheng.jpg" />:直流電流較小,應(yīng)提高u值上限。前提是感量計提供的直流電流足以使被測產(chǎn)品磁芯達(dá)到飽和。
d. 繞線圈數(shù)的
會減少測試方法的精度,
圈數(shù)
了電感量也就
增大了。小的磁芯(外徑小于 12mm)及繞線圈數(shù)低于 10 可以得到穩(wěn)定的測試結(jié)果。較大的磁芯及更多的繞線圈數(shù)
進(jìn)一步的確認(rèn)及
。
e. L-test 方法在
應(yīng)用時,設(shè)定測試參數(shù)還應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格的大小,原
材料的成份及磁場強(qiáng)度的大小做適當(dāng)?shù)?img src="/image/wz/tiaozheng.jpg" />。切勿直接套用。
綜合上述分析及 PointA and PointB,磁放大產(chǎn)品具有矩形磁滯曲線,磁材本身的超高導(dǎo)磁率限制了其測試方法及準(zhǔn)確度。測出的電感量決大部分取決 AC 及 DC 振幅,
L-testing 精準(zhǔn)測試還存在許多難題。 容-源-電-子-網(wǎng)-為你提供技術(shù)支持
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