パワーインダクタの評価

最近の電子機器は電力効率を少しでも良くするためDCDCコンバータが多様されるようになりました。DCDCコンバータの重要なキーパーツして「パワーインダクタ」があります。
このコイルですが、一般的にコイルの諸元（容量）を測定するにはLCRメーターを使用しますがこの容量（インダクタンス）はコイルに流す電流と密接な関係にあります。まず、電流を流すと磁界が発生します。この磁界の強度は電流が大きくなるとそれに比例して大きくなりますが、コアの許容量以上の電流が流れると磁気飽和状態となり、コイルとしてのインダクタンスが低下→インピーダンス低下→交流電流の増加→発熱→さらなるインダクタンスの低下というように悪循環（カタストロフィー）に陥ります。特にキュリー温度点近くになると危険です。
ということで、皆さんがDCDCコンバータを設計していくうえでパワーインダクタの実力を肌で感じられるような実験をしてみます。

1. 原理

2. 試験装置製作

2.1 回路図

テスト回路としては約100Hz周期で測定対象のインダクタにパルス電圧を加え、そのときの電流波形をオシロ・スコープで観測します。パルス生成は定番のタイマーIC555を使用。同じ電圧なら、波形のランプが緩やかなほどインダクタンスが大きいと言えます。 パルス幅は、広い範囲のインダクタンスに対応するため、JP1で「short time range」と「long time range」でレンジ切り替えとボリウムで微調整できるようにしている。供給電圧Vsは、電圧を任意に設定できる安定化電源等で外部から供給します。また、パルス電流によってVsがディップすると測定に影響を与えるため、C8,C9には超低ESR型のキャパシタを使用する

2.2 基板設計と評価ボード

2.3 評価用基板の基本動作確認

本テスト治具の時間設定範囲は以下のような感じ。

時間設定モード	最小設定時間(usec)	最大設定時間(usec)
short mode	9.1	31.1
long mode	11.0	298.0

3. 身の回りにあるコイルを測定してみよう。

以上！