원문: Light of Devices
이론 계산에서는 동일한 자기 코어에 대한 AL 값이 고정되어 있다고 가정하고, 다른 요인이 AL 값에 미치는 영향을 고려하지 않습니다. 그러나 실제 응용에서는 AL 값이 다양한 요인의 영향을 받습니다. 본 논문에서는 연구팀 구성원들의 사례를 통해 이를 설명하고자 합니다.
8T 코일로 구성된 자기 코어를 가지고 있는데, 측정된 인덕턴스 값은 약 5.3uH입니다. 그런데 80T 코일로 측정했을 때는 인덕턴스 값이 610uH로 나왔습니다. 왜 이런 차이가 나는 걸까요?
이론적으로 80T는 약 530uH 정도의 비저항을 가져야 합니다. 단일 코일 테스트에는 동일한 자기 코어 쌍과 이러한 유형의 평면 코일이 사용됩니다.
자석 코어와 코일의 모양, 그리고 공극이 있는지 여부를 포함하여 제품 전체의 사진을 찍어주세요. 자석 코어 제조업체에서도 AL 값을 10턴으로 규정하고 있으며, 일반적인 오차 범위는 그리 크지 않습니다.
코일의 권선 수가 적을수록 누설 인덕턴스가 전체 인덕턴스에서 차지하는 비율이 커지므로, 권선 수가 적을수록 인덕턴스 오차가 커집니다. 또한, 평면 코일은 이러한 효과를 증폭시키고, 규칙적인 코일의 경우에는 그 효과가 다소 작아질 수 있습니다.
또 다른 문제는 측정 편차입니다. 권선 수가 적을수록 감도가 낮아지고, 히스테리시스 효과가 감도 측정 편차에 더 큰 영향을 미칩니다. 물론 권선 수가 적을 경우 자성 코어가 포화될 가능성도 있어, 측정된 감도 값이 실제 값과 다를 수 있습니다.
공기층이 있으며, 제품 사진은 다음과 같습니다.
AL 값은 모두 공극이 없는 상태에서 측정한 값이므로 공극이 있는 것은 정상입니다.
여기서 공극의 영향을 고려해야 합니다. 자기 코어의 종류와 재질은 무엇이며, 공극의 깊이는 얼마나 됩니까?
이 경우, 저는 그 원인이 공극 때문이라고 생각하기 시작했습니다. "변압기의 공극 계산 및 예시 설명"이라는 기사에 나온 공식과 핵심 사항을 바탕으로 관련 계산을 수행했습니다.
비교 결과, 공극의 영향은 그다지 크지 않은 것으로 나타났습니다. (여기서는 반복하지 않습니다. 관심 있는 분들은 공식과 자기 코어의 기본 매개변수를 조합하여 감도 차이를 계산하고 비교해 볼 수 있습니다.)
특히 동일한 자기 코어의 경우 공극은 비교적 고정되어 있습니다. 80TS는 권선 수가 비교적 많은 경우에 해당합니다. 이러한 구조를 고려하여 저는 속이 빈 코일에 대한 공식 L=(0.01 * D * N * N)/(L/D+0.44)를 생각해 보았습니다. 권선 수가 증가함에 따라 각 권선의 인덕턴스가 증가합니다.
원의 수가 많을 경우, 이 요인이 지배적인 역할을 하게 되므로 이러한 설명이 타당해집니다.
코일의 각 권선이 자기장을 생성하는 것과 같고, 이 자기장은 권선 수에 비례하여 증가하기 때문에 권선 수가 증가함에 따라 인덕턴스 계수도 증가한다는 데이터가 있습니다.
사례 연구를 바탕으로 몇 가지 사례를 더 확인해 본 결과, 이 경우에도 인덕턴스가 실제로 과대평가된 것으로 나타났습니다. 안타깝게도 현재로서는 이러한 현상을 정확하게 요약할 수 있는 공식이 없습니다.
대량 생산 과정에서 변압기는 동일한 코일을 사용하여 공극을 연마해야 하는 경우가 있는데, 이와 관련해서도 고려 사항이 있는 것으로 보입니다.
게시 시간: 2025년 2월 25일
