Inductorul este o componentă electronică folosită pentru a stoca energia electrică în câmpul magnetic odată ce curentul electric este furnizat în întregul său. Inductoarele sunt în mod normal transformate într-o bobină cu un fir bobinat izolat. Ori de câte ori este furnizat curent prin această bobină de la stânga la dreapta, un câmp magnetic este generat în sensul acelor de ceasornic. Deci, inductorii vor rezista oricărei schimbări în curentul care curge prin ei. În general, inductoarele sunt disponibile în trei tipuri de miez de aer, miez de fier și miez de ferită. Inductoarele de tip aer și miez de fier pur și simplu efectuează operațiuni de frecvență minimă, pierderi mai mari și scăzute inductanţă întrucât inductorul miezului de ferită are permeabilitate ridicată, inductanță ridicată și valoare fixă. Deci, acest articol oferă informații scurte despre a inductor cu miez de ferită – lucrul cu aplicații.
Ce este inductorul cu miez de ferită?
Definiția unui inductor cu miez de ferită este o componentă electrică pasivă cu două terminale, utilizată pentru a rezista modificărilor curentului electric care curge prin ea. Acest inductor folosește un material de ferită, cum ar fi miezul principal, care are electricitate ridicată rezistivitate și permeabilitate magnetică ridicată. În timp ce utilizați miezuri de ferită în interior inductori , trebuie să luați în considerare diferiți factori, cum ar fi saturația ridicată, impedanța ridicată, pierderile mai puține, stabilitatea în temperatură și proprietățile materialului. Deci, este de obicei folosit cu furnizorii de energie și aplicațiile de gestionare a energiei. Simbolul inductorului miezului de ferită este prezentat mai jos.
Știm că într-un inductor cu miez de ferită, materialul de ferită este folosit ca un miez. Deci compoziția generală a feritei este XFe2O4, unde „X” înseamnă material de tranziție. În general, ferite utilizate în inductori sunt disponibile în două tipuri de ferite moi și ferite dure.
Materialele moi din ferită au capacitatea de a-și răsturna polaritatea fără energie exterioară.
Feritele dure sunt magneți permanenți la care polaritatea nu va varia nici măcar odată ce câmpul magnetic este detașat.
Principiul de funcționare a inductorului cu miez de ferită
Inductorul de miez de ferită funcționează permițând fluxului de curent să genereze un câmp magnetic, iar schimbarea în câmpul magnetic are ca rezultat curgerea unui curent opus. Deci ei schimbă energia de la electrică la magnetică și stochează energia în interiorul lor.
Inductorul de miez de ferită utilizează material de miez de ferită, care este un tip de miez magnetic realizat cu ferită. Odată ce aceste miezuri metalice sunt utilizate în aceste inductori, atunci câmpul magnetic în schimbare va prezenta curenți turbionari mari din cauza conductivității electrice a miezului (metal). Deci, acești curenți curg în inductori împreună cu bucla închisă de curent.
Rolul miezului de ferită în aceste inductori este de a ajuta la îmbunătățirea performanței inductorului, oferind pur și simplu permeabilitate maximă bobinei pentru a crește inductanța și câmpul magnetic al acestora.
În general, intervalul de permeabilitate în inductorii miezului de ferită variază de la 1400 la 15.000 în funcție de tipul de material de ferită utilizat. Deci, aceste inductori au o inductanță ridicată, așa cum este evaluată cu alte tipuri de inductori prin miezuri de aer.
Cum se calculează inductanța unui inductor cu miez de ferită?
În inductorii de ferită, termenul de ferită este un set de materiale ceramice care includ unele proprietăți electromagnetice puternice, cum ar fi permeabilitatea ridicată în combinație cu conductivitate electrică scăzută.
Un inductor simplu de ferită poate fi proiectat prin înfășurarea a minimum 20 de spire de sârmă în jurul unei tije de ferită. Deci inductanța unei tije de ferită poate fi măsurată cu ajutorul unui inductametru. Aici, inductanța este notată cu „L”, iar numărul de spire este indicat cu „N”.
Acum calculați valoarea AL a inductorului de ferită. Aici valoarea „AL” este relația de bază dintre inductanța unui miez de ferită specificat și nr. de viraje. Următoarea formulă este utilizată pentru a calcula valoarea AL.
AL = [(100/N)^2)] x L.
De exemplu, dacă ați măsurat valoarea „L” în Pasul-1 ca 15 uH, atunci valoarea „AL” echivalentă va fi:
AL = [(100/20)^2] x 15uH =( 5^2) x 15uH = 25 x 15uh = 375 uH.
Următoarea formulă este utilizată pentru a calcula valoarea inductanței (L) utilizând valoarea AL pentru „N”.
L = AL/[(100/N)^2].
De exemplu: dacă N este 10, L = 375/[(100/10)^2] = 375/[10^2] = 375/100 = 3,75uH.
Dacă N = 20, L = 375/[(100/20)^2] = 375/[5^2] = 375/25 = 15uH.
De sus putem observa că atunci când N crește, atunci inductanța va crește. Acest lucru se datorează în principal plasării unui număr de spire în jurul unei bucle și apoi concentrează câmpul magnetic într-un spațiu minor, oriunde poate fi mai eficient și poate produce mai multă inductanță.
Caracteristicile inductorului miezului de ferită
The caracteristicile inductorului miezului de ferită includ următoarele.
- Inductoarele cu miez de ferită au pierderi scăzute de curent turbionar, rezistivitate electrică ridicată și permeabilitate ridicată. Deci, aceste caracteristici vor face ca acești inductori să fie utilizați în aplicații de înaltă frecvență.
- În aceste tipuri de inductori, fluxul de curent va genera un câmp magnetic, precum și variația în cadrul câmpului magnetic va duce la curgerea unui curent opus.
- Ei schimbă energia din formă electrică în magnetică și stochează această energie convertită în ei.
Ele permit curentilor continui, dar nu curentilor alternativi sa curga prin ele la frecvente maxime. - Au factori de înaltă calitate, câmp minim parazit, inductanță ridicată și performanță la temperatură.
Pierderi
Inductorii cu miez de ferită prezintă pierderi ca curent turbionar și histerezis. Aceste inductori depind în principal de nivelurile de frecvență. În acest tip de inductor, pierderile de curent turbionar cresc exponențial, în timp ce pierderile de histerezis cresc liniar odată cu creșterea fluxului și a frecvenței.
Dintre aceste două pierderi din acest inductor, pierderea de histerezis este cea mai importantă, totuși până la un nivel de frecvență care depinde de performanța miezului, dincolo de care pierderea curenților turbionari este majoritară.
Avantaje și dezavantaje
The Avantajele inductoarelor cu miez de ferită includ următoarele.
- Inductoarele cu miez de ferită pot fi operate la frecvențe înalte și medii.
- Acest inductor are mai puține pierderi de curent turbionar.
- Acești inductori joacă un rol semnificativ în controlul diferiților parametri, cum ar fi pierderea de histerezis și coeficientul de temperatură prin ajustarea spațiului de aer.
- Acestea oferă ecranizare completă.
- Are valoarea maximă a inductanței.
- Acest inductor oferă o valoare adecvată a inductanței chiar și pentru valori mai mari.
- Are permeabilitate maximă cu pierderi mai mici.
- Factorul Q poate fi setat într-o bandă de frecvență necesară.
Dezavantaje
The dezavantajele inductoarelor cu miez de ferită includ următoarele.
- În inductoarele cu miez de ferită, pierderea va crește la frecvențe mai mari.
- Aceste inductori au o izolare complicată.
- Au un curent turbionar mai mare și, de asemenea, un curent armonic.
Aplicații ale inductorului cu miez de ferită
The aplicații ale inductoarelor cu miez de ferită includ următoarele.
- Inductoarele cu miez de ferită sunt utilizate în principal în diferite aplicații ale circuitelor electrice, cum ar fi bandă largă, conversia puterii și suprimarea interferențelor.
- Acești inductori sunt utilizați în bobine care sunt activate între un interval de frecvență AF până la 100 MHZ.
- Acestea sunt aplicabile în transformatoarele de putere care funcționează în intervalul de joasă frecvență de la 1 la 200 kHz.
- Acestea sunt folosite atât la frecvențe înalte, cât și la frecvențe medii.
- Aceste inductori sunt utilizate în circuite de comutare, Filtre Pi , și, de asemenea, în cadrul antenei cu tijă de ferită care este proiectată în principal pentru receptoarele MW (undă medie).
- Acestea sunt folosite în alimentare electrică sau componente de condiționare a puterii.
Astfel, aceasta este o privire de ansamblu asupra inductorului miezului de ferită care este un inductor cu valoare fixă. Acest inductor are un miez de ferită dispus în interiorul bobinei. Alte inductori, cum ar fi miezul de aer și miezul de fier, au o valoare mai mică a inductanței, mai multe pierderi și o frecvență limitată. Deci, prin utilizarea inductoarelor cu miez de ferită, aceste probleme pot fi înfrânte. Deci, acest inductor este alegerea corectă pentru diferite cerințe electrice. Iată o întrebare pentru tine, care este funcția unui inductor?
