Diferite tipuri de inductoare sunt disponibile în funcție de dimensiuni și ratinguri. Dimensiunile lor fizice variază de la dimensiuni mici la transformatorul uriaș, în funcție de puterea manipulată și de frecvența de curent alternativ utilizată. Ca unul dintre componente de bază utilizate în electronică , inductoarele sunt utilizate pe scară largă în domenii de aplicare mult mai largi precum controlul semnalului, eliminarea zgomotului, stabilizarea tensiunii, putere electronică echipamente, operațiuni auto etc. Acum, o zi, îmbunătățirea tehnicilor de proiectare a inductorului îmbunătățește performanța semnificativă pe restul circuitului.
Tipuri de inductori
Diferite tipuri de inductoare
O componentă electronică diversă utilizată într-o gamă largă de aplicații necesită diferite tipuri de inductoare. Acestea sunt de diferite forme, dimensiuni, inclusiv bobina de sârmă și inductori multistrat. Diferite tipuri de inductoare includ inductoare de înaltă frecvență, inductoare de linie de alimentare sau inductoare de putere și inductoare pentru circuite generale. Diferențierea inductoarelor se bazează pe tipul de înfășurare, precum și pe miezul utilizat.
Inductori de miez de aer
Inductor de miez de aer
La acest tip de inductor, nucleul este complet absent. Acești inductori oferă o cale de reticență ridicată pentru fluxul magnetic, deci o inductanță mai mică. Inductoarele miezului de aer au bobine mai mari pentru a produce densități de flux mai mari. Acestea sunt utilizate în aplicații de înaltă frecvență, inclusiv receptoare TV și radio.
Inductori ferro magnetici sau cu miez de fier
Inductor de miez de fier
Datorită permeabilității lor magnetice mai mari, acestea au proprietăți de inductanță ridicate. Acestea sunt inductoare de mare putere, dar limitate în capacitatea de frecvență mai mare din cauza histerezisului și a pierderilor de curent turbionar.
Proiecte de transformatoare sunt exemplele de acest tip.
Inductori cu miez de ferită
Inductori cu miez de ferită
Acestea sunt diferitele tipuri de inductoare care oferă avantaje de scădere a costurilor și pierderi mici de miez la frecvențe înalte. Ferita este o oxidă metalică ceramică bazată pe un amestec de oxid feric Fe2O3. Feritele moi sunt utilizate pentru construcția miezului pentru a reduce pierderile de histerezis.
Inductori miez toroidal
Inductori miez toroidal
La acești inductori, o bobină este înfășurată pe un formator circular toroid. Scurgerea fluxului este foarte scăzută la acest tip de inductor. Cu toate acestea, sunt necesare mașini speciale de înfășurare pentru a proiecta acest tip de inductor. Uneori, miezul de ferită este, de asemenea, utilizat pentru a reduce pierderile din acest design.
Inductoare pe bază de bobine
Inductoare pe bază de bobine
În acest tip, bobina este înfășurată pe bobină. Modelele inductorului bobinat variază foarte mult în ceea ce privește puterea nominală, nivelurile de tensiune și curent, frecvența de funcționare etc. Acestea sunt utilizate în principal în sursele de alimentare cu comutare și în aplicațiile de conversie a puterii.
Inductoare cu mai multe straturi
Inductoare cu mai multe straturi
Un inductor multistrat conține două tipare de bobine conductive, care sunt dispuse în două straturi în partea superioară a unui corp multistrat. Bobinele sunt conectate electric într-o manieră consecutivă în serie la alte două modele de bobine conductoare dispuse în partea inferioară a corpului multistrat. Acestea sunt utilizate în principal în sistemele de comunicații mobile și în aplicațiile de suprimare a zgomotului.
Inductoare cu film subțire
Inductoare cu film subțire
Acestea sunt complet diferite de inductoarele convenționale de tip cip înfășurate cu sârmă de cupru. În acest tip, inductori mici sunt formați folosind prelucrarea peliculei subțiri pentru a crea inductorul cipului pentru frecventa inalta aplicații, care variază de la aproximativ nano Henry.
Cum funcționează inductorul?
Un inductor este adesea denumit rezistor de curent alternativ. Rezistă la schimbările curentului și stochează energia sub forma câmpului magnetic. Acestea sunt simple în construcție, constând din bobine de sârmă de cupru înfășurate pe un miez. Acest miez ar putea fi magnetic sau aerian. Diferite tipuri de inductoare pot fi utilizate în aplicații avansate precum transfer de energie wireless .
Funcționarea inductorului
Miezurile magnetice pot fi miezuri toroidale sau de tip E. Pentru acest miez sunt utilizate materiale precum ceramica, ferita, fierul alimentat. Bobina care transportă curentul electric produce câmpul magnetic în jurul conductorului. Mai multe linii magnetice sunt produse dacă miezul este plasat în interiorul bobinei, cu condiția să se utilizeze o permeabilitate ridicată a miezului.
Câmpul magnetic induce EMF în bobină, ceea ce duce la curgerea curentului. Conform legii lui Lenz, curentul indus se opune cauzei, care este tensiunea aplicată. Prin urmare, inductorul se opune schimbării curentului de intrare care duce la schimbarea câmpului magnetic. Această reducere a debitului curent datorită inducției este numită reactanță inductivă. Reactanța inductivă va crește dacă se mărește numărul de rotații în bobină. De asemenea, stochează energia ca câmp magnetic prin procese de încărcare și descărcare și eliberează energia în timpul comutării circuitului. Domenii de aplicare a inductoarelor includ circuite analogice, procesare semnal etc.
Factori care afectează inductanța unui inductor
Capacitatea de a produce linii magnetice este denumită inductanță. Unitatea standard de inductanță este Henry. Cantitatea de flux magnetic dezvoltată sau inductanța diferitelor tipuri de inductoare depinde de patru factori de bază discutați mai jos.
- Numărul de rotații într-o bobină
Dacă numărul de rotații este mai mare, se produce o cantitate mai mare de câmp magnetic, ceea ce duce la o mai mare inductanță. Mai puține viraje duc la o inductanță mai mică.
- Materialul nucleului
Dacă materialul utilizat pentru miez are o permeabilitate ridicată, mai mult va fi inductanța unui inductor. Acest lucru se datorează faptului că materialele cu permeabilitate ridicată oferă calea de reticență scăzută la fluxul magnetic.
- Secțiunea transversală a bobinei
Secțiunea transversală mai mare are ca rezultat o inductanță mai mare, deoarece aceasta oferă o opoziție mai mică față de fluxul magnetic în termeni de zonă.
- Lungimea bobinei
Bobina mai lungă va fi mai puțin inductanța. Acest lucru se datorează faptului că, pentru o cantitate dată de câmp, opoziția forței față de fluxul magnetic este mai mare.
Inductorul fix nu permite utilizatorului să modifice inductanța odată ce a fost proiectată. Dar este posibil să variați inductanța folosind inductoare variabile, variind numărul de rotații la un moment dat sau prin variația materialului de bază în și din bobină.
Pierderea de putere într-un inductor
Puterea disipată în inductor se datorează în principal celor două surse: miezul inductorului și înfășurările.
Diferite nuclee inductoare
Miezul inductorului: Pierderile de energie din miezul inductorului se datorează histerezisului și pierderilor de curent turbionar. Câmpul magnetic aplicat materialului magnetic crește, merge la nivelul de saturație și apoi scade. Dar, în timp ce scade, nu urmărește calea inițială. Acest lucru determină pierderile de histerezis. Valoarea mai mică a coeficientului de histerezis al materialelor de bază are ca rezultat pierderi scăzute de histerezis.
Celălalt tip de pierdere de bază este pierderea de curent turbionar. Acești curenți turbionari sunt induși în materialul de bază datorită schimbării vitezei câmpului magnetic în conformitate cu legea lui Lenz. Pierderile de curenți turbionari sunt mult mai mici decât pierderile de histerezis. Aceste pierderi sunt reduse la minimum prin utilizarea materialelor cu coeficient de histerezis scăzut și a miezului laminat.
Înfășurări inductoare
Înfășurări inductor: La inductoare, pierderile apar nu numai în miez, ci și în înfășurări. Înfășurările au propria lor rezistență. Când curentul trece prin aceste înfășurări, pierderile de căldură (I ^ 2 * R) vor avea loc în înfășurări. Dar odată cu creșterea frecvenței, rezistența la înfășurare crește datorită efectului pielii. Efectul pielii determină concentrarea curentului pe suprafața conductorului decât centrele. Deci suprafața efectivă a zonei de transport curente scade.
De asemenea, curenții turbionari induși în înfășurări determină inducerea curentului în conductorii vecini, ceea ce se numește efect de proximitate.
Datorită conductoarelor suprapuse în bobine, efectul de proximitate determină creșterea rezistenței conductorului mai mare decât în cazul efectului de piele. Pierderile prin înfășurări sunt reduse cu ajutorul tehnologiilor avansate de înfășurare, cum ar fi înfășurările din folie profilată și firele de fir
Sper că articolul meu a fost informativ și interesant. Iată deci întrebarea de bază pentru dvs. - Care este rolul inductoarelor în circuitele electrice?
Vă rugăm să dați răspunsul dvs. în secțiunea de comentarii de mai jos.De asemenea, sunteți liber să vă împărtășiți percepțiile despre acest articol și idei.
Credite foto:
Inductori diferiți de 1.bp.blogspot
Inductor de miez de aer de i01.i.aliimg
Inductori cu miez ferro magnetic sau fier de agilemagco
Inductori miez de ferită de falconacustica
Inductoare pe bază de bobine de electroviziune
Inductoare cu mai multe straturi de produse electronice
Inductori de film subțire de microfabnh
Cum funcționează inductorii dw-inductionheating
Diferite nuclee inductoare de i01.i.aliimg
Bobina inductorului stonessoundstudio
