Caratterizzazione di induttori non lineari

In questo lavoro verrà focalizzata l'attenzione su un componente di uso frequente, l'induttore, che tuttavia necessita ulteriori approfondimenti per comprenderne alcune caratteristiche. L'induttore è un componente che trova applicazione in diversi circuiti elettronici, come ad esempio nelle reti di filtro in RF, nei crossover di BF, negli alimentatori a commutazione o nei filtri di rete. Soprattutto nelle applicazioni legate alla conversione di energia elettrica, l'induttore lavora con correnti elevate, capaci di far variare il valore nominale di induttanza fornito dal costruttore. Dall'analisi dei datasheet di alcuni componenti, si può osservare che il costruttore fornisce dati sul valore nominale di induttanza del componente, misurati a basse correnti, e non sempre fornisce dei dati sull'andamento dell'induttanza al variare della corrente. Quando questi dati sono presenti, talvolta si discostano dai valori reali, a causa della tolleranza del materiale magnetico. Al fine di ottimizzare le soluzioni progettuali, soprattutto per quelle applicazioni dove sono utilizzate grandi correnti, si è spinti a una conoscenza del comportamento reale di tale dispositivo.Nel presente lavoro si è utilizzato un sistema di misura automatizzato, realizzato in una precedente tesi [1] [15], per la caratterizzazione di un induttore di potenza in regime sia lineare sia non lineare. Il sistema in questione effettua misure sul valore di induttanza a diversi valori della corrente media che scorre sul componente, permettendo di creare un grafico in funzione della corrente. Questo sistema è composto da uno strumento virtuale, che comanda un circuito appositamente progettato per la misura di induttanze. L'hardware di controllo è pilotato mediante un applicativo sviluppato in ambiente LabWiew che permette l'automatizzazione della misura e che implementa anche l'interfaccia con l'operatore.Con il lavoro svolto in questa tesi, sono state effettuate delle misure su induttori per i quali il costruttore forniva, oltre ai valori nominali di induttanza, curve sull'andamento di questa al variare della corrente che sono di nostro interesse, e del relativo grado di tolleranza. Si è proceduto quindi al confronto delle curve ricavate sperimentalmente con i grafici forniti dal costruttore.L'obiettivo di questa tesi è quello di utilizzare il sistema di misura a nostra disposizione, partendo da dati certi forniti dai costruttori, e di individuare un modello matematico che sia in grado di prevedere l'eventuale andamento del valore di induttanza al variare della corrente che attraversa il componente. Inoltre, sarà studiata la modellizzazione della variazione di temperatura in dipendenza della corrente.