インダクタ（コイル）の許容電流の増加

質問

３．３μＨ ３．８Ａの、インダクタをいくつか使って、最大±24A(普段は±8A)流したいと思っています。
その場合、このコイルを何本直列にした物を何組並列にすればよいでしょうか？
インダクタンスは、3.3μHで大丈夫です。
おそらく、直接にする個数と、並列にする組数が等しければ、インダクタンスは変わらないはずなので、後は電流に関して解決したいと考えています。
よろしくお願いいたします。

回答No.6

bogen555

LTM4607のデータシートで確認しました。
RSENSE=2×20mΩ（並列接続）=10mΩ
でしょうか？
電流検出セクションでVSENSE(MAX)が最大190mV=19A(RSENSE=10mΩ、@Boost Mode)
　-150mV=-15A(RSENSE=10mΩ、@Buck Mode)
だから、50Aも流れません。
Ipeak=IOUT(MAX)×(1+Ripple(%)/200)
がコイルの正常動作時最大電流です。
コイルの定格がIpeak以上になるように選択すればOKでしょう。
万一飽和しても過電流保護が動作するから、大丈夫でしょう。
データシートを参考に、計算してみたらどうでしょうか？

回答No.5

bogen555

> ただ、飽和電流以上の電流は1つのコイルには流せませんよね？
定格電流以上の電流は常時流せないだけです。
飽和電流以上の電流を流すとコイルが飽和して、空芯コイルのインダクタンスに近づきます。

「HC3-3R3R」は下のグラフを見ると、46Aでインダクタンスが-30%、50Aで-60%くらいですね。
どんな回路でやってるかわかりませんけど、これが回路的に許されなければ電流定格の大きなコイルに変更する必要があります。

お礼

回答ありがとうございます。
用途としては、LTM4607(リニアテクノロジ)の、SW1とSW2の端子間のコイルとして使っています。
昇降圧モードでの運用で、3.3uHと指定がされています。
入力は5V～36Vを想定して、出力は6.8Vです。
よろしくお願いいたします。

回答No.4

bogen555

太陽誘電のデータを見ると、すぐ飽和してインダクタンスが低下する為、非現実的なほどの数量が必要みたいですね。
ここの
http://uenokk.co.jp/index.html
「BS0820-033」なんかどうでしょうか？
http://uenokk.co.jp/PDF/BS_2004.pdf
下のデータからは、10A流したとき通電による発熱が40Kとなって、まれに24Aなら飽和も大丈夫そうですね。
なお、ウエノのサンプル対応はものすごくエエです。

お礼

回答ありがとうございます。結局再計算したら、50A近くの電流が流れる事が解ったので、下記の商品を使おうと考えています。
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?keywords=513-1754-ND
ただ、飽和電流以上の電流は1つのコイルには流せませんよね？
よろしくお願いいたします。

回答No.3

tadys

＞直接にする個数と、並列にする組数が等しければ、インダクタンスは変わらないはずなので、

閉磁路タイプでないコイルの場合は相互誘導の影響でインダクタンスが変化します。
どれぐらい変化するかはコイル間の物理的な配置によるので実際にやってみないと分かりません。

コイルには自己共振周波数が有りますが、複数のコイルを接続した場合には共振周波数も複数になるので共振周波数近くでの振る舞いを予測するのは困難です。
パルス信号を扱う場合などは注意が必要です。

一個で24A流せるコイルを探したほうがいいでしょう。

お礼

回答ありがとうございます。
分かりました。1個で賄える物を探してみます。

回答No.2

tance

基本的には No.1 foobarさんのおっしゃるとおりなのですが、コイルの
直流抵抗にばらつきがあることを考慮しなくてはなりません。配線や
接続方法（半田など）によって抵抗値が変わると、流れやすいところと
流れにくいところが生じ、電流が均等に分割されなくなります。

直流成分が全くないのであれば大分ばらつきに関しては楽に
なると思われますが、それでもインダクタンスのばらつきはあります。

電流分布が多い経路は飽和に近いわけで、よりインピーダンスが
下がっているはずです。それが原因でより電流が集中します。

並列個数（結果的に直列個数も）を余分にみることをお薦めします。

また、並列にしたものを直列にするより、直列にしたものを並列に
する方がばらつきの影響を減らせます。

お礼

回答ありがとうございます。では、「直列に複数つないだもの」を並列に複数つなぐことにします。

回答No.1

foobar

定格電流がコアの磁気飽和で制限されていると仮定すると、最大電流を定格電流で割った分だけの並列数が必要になるかと思います。
今回の場合だと24/3.8=6.3 で6または7個並列になるかと思います。

ただし、6個並列の場合には、定格電流を5%ほど超えますので、定格に余裕があるか注意が必要かと思います。

もし、定格電流が電線の発熱で決まっていて、コアの寸法には十分な余裕があれば、もう少し並列回路数は減らせるかと思います。

お礼

回答ありがとうござます。
http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/search.php?code=4AXC-KCDX
使用するのはこちらのインダクタになります。7個並列ですと値段がすごい事になってしまいますね。（49個）
インダクタンスの小さい物を使って数を減らすなどの対策ができるようでしたら教えてください。
よろしくお願いいたします。