Ano ang dcr sa inductors at paano ito nakakaapekto sa iyong disenyo ng circuit

Ang mga inductors ay malawakang ginagamit na mga passive bahagi sa electronics pagkatapos ng resistors at capacitors. Ang isang perpektong inductor ay nag-iimbak ng enerhiya sa isang magnetic field at naghahatid ng isang maayos na kasalukuyang output sa pag-load. Ngunit sa isang praktikal na circuit, ang isang inductor ay naglalaman din ng ilang mababang resistensya sa halaga na nauugnay sa pagmamay-ari nitong inductance. Sa panahon ng daloy ng supply ng DC o upang maging tiyak sa dalas ng 0 Hertz, nagbibigay ang mga Inductor ng paglaban sa daloy ng kasalukuyang. Ang paglaban ng DC na ito ay tinukoy bilang DCR na nangangahulugang paglaban ng DC. Sa tutorial na ito matututunan namin ang higit pa tungkol sa DCR at kung paano ito nakakaapekto sa pagganap ng isang circuit. Malalaman din namin kung paano sukatin ang halaga ng DCR ng isang inductor at kung paano mabawasan ang halaga ng DCR ng isang inductor habang itinatayo ito.

Katulad ng DCR para sa Inductors, ang mga capacitor ay mayroon ding ilang di-perpektong parameter na nauugnay dito na tinatawag na Equivalent Series resistence (ESR) at Equivalent series Inductance (ESL) maaari mong basahin ang artikulo sa ESR at ESL sa Capacitors upang malaman ang tungkol dito at kanilang kahalagahan sa disenyo ng circuit.

Ano ang DCR sa Inductors?

Ang term DCR ay nangangahulugang DC Resistance. Ang halagang ito ay kumakatawan sa dami ng paglaban na maalok ng isang inductor kapag ang isang DC signal na 0Hz ay ​​naipasa rito. Sa pagsasagawa ng lahat ng mga inductor ay magkakaroon ng isang maliit na halaga ng DCR na nauugnay dito.

Ang imahe sa ibaba ay kumakatawan sa isang praktikal na Inductor na may aktwal na inductance na serye na may maliit na DC resist (DCR). Ang simbolo ng inductor dito ay kumakatawan sa inductance at ang resistor na serye kasama nito ay ang paglaban ng DC ng Inductor. Sa prinsipyo Inductors magbigay ng isang napakababang paglaban para sa kasalukuyang DC na may mababang dalas at nagbibigay ng mataas na paglaban para sa mataas na dalas input.

Ang DCR ng isang inductor ay dahil sa paglaban ng coil gamit ang kung saan ang inductor ay ginawa. Ang paglaban ng coil ay proporsyonal sa haba ng wire na ginamit upang mabuo ang coil, at ang haba ng coil ay proporsyonal din sa halaga ng inductance ng Inductor. Samakatuwid, ang mga mas mataas na halaga na inductors ay nagpapataw ng mataas na paglaban at ang mga inductor na may mababang halaga ay nagbibigay ng mababang pagtutol. Ang isang malaking halaga ng inductance ay nangangailangan ng mas mataas na mga paikot-ikot na numero kaysa sa mga mababang-halaga na inductor, sa gayon ay nagdaragdag ng haba ng tanso na kawad. Ang DCR ng mga Inductors ay karaniwang saklaw mula sa mas mababa sa 1 Ohms hanggang 3-4 Ohms.

Praktikal na Kahalagahan ng DCR

Ngayon alam natin na ang mga inductors ay may isang maliit na halaga ng paglaban dito, ngunit ano ang problema dito? Bakit mahalagang isaalang-alang ang maliit na halagang ito ng paglaban habang dinidisenyo ang aming circuit?

Ang DCR na isang resistor ay nagpapalabas ng init at binabawasan ang kahusayan tulad ng anumang iba pang risistor na may boltahe na tumawid dito. Ang kahusayan ay sinusukat gamit ang formula sa ibaba

Q = w (L / R)

Kung saan, ang Q ay tinawag na Q-factor. Ang L ay ang inductive reaktor at ang R ay ang paglaban ng Inductor sa isang partikular na dalas. Ang ratio ng isang inductive reactance na may paglaban sa isang naibigay na dalas ay tinatawag na Q-factor. Ang kadahilanan ng Q na ito ay mahalaga sa iba't ibang mga application. Mas mataas ang kadahilanan ng Q ay, mas mataas ang kahusayan. Kung kinakalkula nang teoretikal, ang isang perpektong inductor ay may mas mataas na Q factor kumpara sa totoong isa. Sa totoong Inductors, ang Q factor na ito ay maaasahan sa DCR.

Matalino ang application, Ang mga Inductor na may mataas na halaga ng Q factor ay ginagamit sa mga RF circuit kung saan ginagamit ang isang capacitor na kahanay dito upang makabuo ng isang resonant tank circuit. Sa ganitong kaso, ang mataas na halaga ng Q factor ng isang inductor ay tumutulong na balansehin ang itaas at mas mababang dalas ng resonant circuit na tumatakbo sa isang tuluy-tuloy na dalas ng banda.

Sa application na nauugnay sa electronics, ang mababang halaga ng DCR ay mahalaga para sa mas kaunting pagwawaldas ng kuryente pati na rin ang maliit na mga bakas ng paa ng package. Ang Inductor na may mababang DCR ay magkakaroon ng mababang form factor kaysa sa Inductors na may mataas na halaga ng DCR. Ang pangunahing epekto ng DCR ng inductor ay ang pagwawaldas ng kuryente dahil sa paglaban ng coil. Ang pagwawaldas ng kuryente ay maaaring kalkulahin ng batas ng kuryente P = I ² R kung saan ang R ay katumbas ng paglaban ng Inductors DC at ako ang kasalukuyang dumadaloy dito.

Paano sukatin ang DCR ng isang Inductor?

Sinusukat ng karamihan sa mga tao ang DC Resistance (DCR) ng isang Inductor sa pamamagitan ng pagkonekta ng isang karaniwang multi-meter sa kabuuan ng Inductor na hahantong upang sukatin ang paglaban ng tanso na kawad. Maaari itong gumana nang sapat para sa mga malalaking halaga ng inductor, dahil ang tanso na tanso doon ay sapat na malaki upang makabuo ng isang mataas na halaga ng DCR na masusukat ng karaniwang resolusyon ng multi-meter.

Ngunit, para sa isang mas maliit na inductor na halaga ang halaga ng paglaban ng DC ay masyadong maliit (karaniwang sa saklaw ng mili-ohms) upang masukat sa pamantayan ng mababang murang mga multi-meter. Gayundin ang mga wires na probe ng Multi-meter ay mayroon ding paglaban sa DC na nagdaragdag ng hanggang sa halaga ng DCR na nagreresulta sa hindi wastong pagbabasa. Kaya, mayroong isang pangkalahatang problema sa pagsukat ng DCR ng Inductor.

Ang aktwal na paraan upang masukat ang halaga ng DCR ng isang Inductor ay sa pamamagitan ng paggamit ng isang path ng sensong Kelvin sa mga lead at pag-apply ng kasalukuyang sa buong Inductor. Tulad ng DCR ng Inductor ay ang paglaban ng DC ng tanso na tanso, makagawa ito ng boltahe sa kabila ng terminal ng Inductor batay sa batas ng Ohms, V = I x R. Ang boltahe na ito ay maaaring masukat gamit ang multi-meter. Malinaw na, ang diskarteng pagsukat na ito ay may isang limitasyon. Bago ang pagsukat ay dapat magkaroon ng kamalayan tungkol sa ilang mga bagay na nakalista sa ibaba.

1. Ang maximum na kasalukuyang rating ng mga Inductors. Ang kasalukuyang ay hindi dapat lumagpas sa maximum na kasalukuyang rating na nakasaad sa datasheet ng Inductor.
2. Ang isang breadboard ay hindi angkop para sa pagsukat ng Inductors DCR dahil ang koneksyon ng breadboard ay nag-aambag din sa ingay at paglaban.
3. Mahusay na gamitin ang tamang PCB na may mga puntos lamang sa pagsubok, Kasalukuyang in at out na mga konektor at ang sangkap ng mga bahagi ng pad na may hawak na kabit upang maiwasan ang paghihinang.

Ipinapakita ng imahe sa ibaba ang circuit upang sukatin ang halaga ng DCR ng isang Inductor. Ang Inductor na ipinakita dito ay isang mainam na Inductor at ang DC Resistance ay ang katumbas na paglaban ng serye. Ang sense line ay ang mga linya ng sense ng Kelvin.

Ipagpalagay natin na ang Inductor na ginamit dito ay may tuluy-tuloy na kasalukuyang rating ng 1A. Kaya namin ang kasalukuyang pag-input dito ay magiging 1A. Ang mas mataas na halaga ng kasalukuyang pag-input na mas mataas ay ang resolusyon ng sinusukat na halaga ng DCR, ngunit kung ang iyong inductor ay hindi maaaring hawakan ang mataas na kasalukuyang mga mababang halaga ng alon ay maaari ding gamitin.

Matapos ipasa ang kasalukuyang pagbagsak ng boltahe sa mga lead ng inductor ay kailangang sukatin. Ipagpalagay na ang pagbagsak ng boltahe sa kabuuan ng inductor ay kinakalkula sa humigit-kumulang 50mV. Pagkatapos, ang DCR ng inductor na iyon ay maaaring kalkulahin bilang

V = I x R R = V / I R = 0.05 / 1 R = 0.05 ohm

Paano bawasan ang DCR habang itinatayo ang Inductor

Ang halaga ng DCR ng isang inductor ay walang makabuluhang kalamangan at samakatuwid ito ay palaging mas mahusay na pumili ng isang Inductor na may mababang halaga ng DCR. Karaniwan kapag ang mga Inductor ay itinatayo o dinisenyo, isinasaalang-alang din ang parameter ng DCR. Ang DCR ng isang inductor ay kailangang maging napakababa upang ang inductor ay hindi hadlangan ang kasalukuyang daloy ng DC. Ang mga sumusunod na pamamaraan ay ginagamit upang mabawasan ang halaga ng DCR ng isang inductor

1. Ang paglaban ay nakasalalay sa haba at kapal ng tanso ng kawad. Upang mapababa ang paglaban ng DC ng isang inductor, sa halip na isang solong kawad, maraming mga wire ang maaaring masugatan nang kahanay. Dahil sa koneksyon na ito, ang nagresultang paglaban ay nagiging mas kaunti. Isaalang-alang ang isang solong kawad na tanso na may ilang x halaga ng paglaban. Kung maraming mga naturang mga wire ay konektado nang kahanay, ang katumbas na paglaban ay mababawasan dahil ang resistors sa kahanay ay may isang mababang katumbas na paglaban bilang output.

2. Ang pagdaragdag ng cross-sectional area ng tanso na kawad ay binabawasan ang paglaban ng DC ng mga inductors. Samakatuwid, ang mas makapal na mga wire ay kapaki-pakinabang para sa nabawasan DCR.

3. Ang isa pang pamamaraan ay ang paggamit ng flat wire na tanso sa halip na ang bilog na mga wire ng tanso. Ang mga flat wires ay may malaking lugar kumpara sa mga bilog na wire. Kapaki-pakinabang din ito upang mabawasan ang pangkalahatang paglaban.

Ang imahe sa ibaba ay isang inductor na itinayo gamit ang flat wire. Ang tagagawa ay Wurth Electronics at ang bilang ng bahagi ay 7443641000. Tulad ng datasheet, ang inductor ay may inductance na 10uH at ang resistensya ng DC ay 2.4 mili-ohms sa 20 degree Celsius.

4. Ang Inductor datasheet ay nagbibigay ng mga rating ng inductor kung saan tinukoy ang maximum na halaga ng DCR. Nag-iiba ang halagang ito batay sa temperatura. Pinapayuhan na gamitin ang inductor sa ibinigay na kondisyon ng temperatura sa paligid upang mapatakbo ang mga ito sa pinakamababang rehiyon ng halaga ng DCR.

Kaya ang DCR ng isang inductor ay isang mahalagang kadahilanan at dapat isaalang-alang habang nagdidisenyo ng anumang circuit.