Induktor je elektronska komponenta, ki se uporablja za shranjevanje električne energije v magnetnem polju, ko je električni tok dobavljen po njem. Induktorji so običajno izdelani v tuljavo z izolirano žico, navito. Kadarkoli teče tok po tej tuljavi od leve proti desni strani, se ustvari magnetno polje v smeri urinega kazalca. Torej se bodo induktorji uprli kakršni koli spremembi v toku, ki teče skozi njih. Na splošno so induktorji na voljo v treh vrstah zračnega jedra, železnega jedra in feritnega jedra. Induktorji z zračnim in železnim jedrom preprosto prenašajo operacije z minimalno frekvenco, večje izgube in nizke induktivnost medtem ko ima induktor s feritnim jedrom visoko prepustnost, visoko induktivnost in fiksno vrednost. Ta članek torej ponuja kratke informacije o a induktor s feritnim jedrom – delo z aplikacijami.
Kaj je induktor s feritnim jedrom?
Definicija induktorja s feritnim jedrom je pasivna električna komponenta z dvema terminaloma, ki se uporablja za upiranje spremembam električnega toka, ki teče skozi njo. Ta induktor uporablja feritni material, kot je glavno jedro, ki ima visoko električno upornost & visoka magnetna prepustnost. Med uporabo feritnih jeder znotraj induktorji , je treba upoštevati različne dejavnike, kot so visoka nasičenost, visoka impedanca, manjše izgube, stabilnost znotraj temperature in lastnosti materiala. Zato se običajno uporablja pri dobaviteljih električne energije in aplikacijah za upravljanje porabe energije. Spodaj je prikazan simbol induktorja s feritnim jedrom.
Vemo, da je v induktorju s feritnim jedrom feritni material uporabljen kot jedro. Torej je splošna sestava ferita XFe2O4, kjer 'X' pomeni prehodni material. Na splošno so feriti, ki se uporabljajo v induktorjih, na voljo v dveh vrstah mehkih feritov in trdih feritov.
Mehki feritni materiali lahko obrnejo svojo polarnost brez zunanje energije.
Trdi feriti so trajni magneti, pri katerih se polarnost ne spremeni niti, ko se magnetno polje loči.
Načelo delovanja induktorja s feritnim jedrom
Induktor s feritnim jedrom deluje tako, da pretok toka ustvari magnetno polje, sprememba v magnetnem polju pa povzroči pretok nasprotnega toka. Tako spremenijo energijo iz električne v magnetno in energijo shranijo v sebi.
Induktor s feritnim jedrom uporablja material feritnega jedra, ki je ena vrsta magnetnega jedra, izdelanega iz ferita. Ko so ta kovinska jedra uporabljena v teh induktorjih, bo spreminjajoče se magnetno polje pokazalo velike vrtinčne tokove zaradi električne prevodnosti jedra (kovine). Torej ti tokovi tečejo v induktorjih skupaj z zaprto zanko toka.
Vloga feritnega jedra v teh induktorjih je pomagati pri izboljšanju zmogljivosti induktorja s preprostim zagotavljanjem največje prepustnosti tuljave za povečanje njihove induktivnosti in magnetnega polja.
Na splošno je razpon prepustnosti znotraj induktorjev s feritnim jedrom od 1400 do 15.000 glede na vrsto uporabljenega feritnega materiala. Torej imajo ti induktorji visoko induktivnost, kot je ocenjeno z drugimi vrstami induktorjev z zračnimi jedri.
Kako izračunati induktivnost induktorja s feritnim jedrom?
V feritnih induktorjih je izraz ferit skupek keramičnih materialov, vključno z nekaterimi močnimi elektromagnetnimi lastnostmi, kot je visoka prepustnost v kombinaciji z nizko električno prevodnostjo.
Preprost feritni induktor je mogoče oblikovati tako, da okoli feritne palice ovijete najmanj 20 obratov žice. Torej lahko induktivnost feritne palice izmerimo s pomočjo merilnika induktivnosti. Tukaj je induktivnost označena z 'L', število obratov pa je označeno z 'N'.
Zdaj izračunajte vrednost AL feritne tuljave. Tu je vrednost 'AL' osnovno razmerje med induktivnostjo določenega feritnega jedra in št. zavojev. Za izračun vrednosti AL se uporablja naslednja formula.
AL = [(100/N)^2)] x L.
Na primer, če ste vrednost 'L' v 1. koraku izmerili kot 15 uH, bo enakovredna vrednost 'AL':
AL = [(100/20)^2] x 15uH =( 5^2) x 15uH = 25 x 15uH = 375 uH.
Naslednja formula se uporablja za izračun vrednosti induktivnosti (L) z uporabo vrednosti AL za 'N'.
L = AL/[(100/N)^2].
Na primer: če je N 10, je L = 375/[(100/10)^2] = 375/[10^2] = 375/100 = 3,75uH.
Če je N = 20, je L = 375/[(100/20)^2] = 375/[5^2] = 375/25 = 15uH.
Od zgoraj lahko opazimo, da ko se N poveča, se bo induktivnost povečala. To je predvsem posledica namestitve številnih ovojev žice okoli zanke, nato pa usmeri magnetno polje v manjši prostor, kjer je lahko bolj učinkovito in ustvari večjo induktivnost.
Značilnosti induktorja s feritnim jedrom
The značilnosti induktorja s feritnim jedrom vključujejo naslednje.
- Induktorji s feritnim jedrom imajo majhne izgube zaradi vrtinčnih tokov, visoko električno upornost in visoko prepustnost. Zaradi teh značilnosti bodo ti induktorji primerni za uporabo v visokofrekvenčnih aplikacijah.
- V teh vrstah induktorjev bo pretok toka ustvaril magnetno polje, spremembe v magnetnem polju pa bodo povzročile pretok nasprotnega toka.
- Energijo spremenijo iz električne v magnetno in to pretvorjeno energijo shranijo v sebi.
Omogočajo, da enosmerni tokovi, ne pa tudi izmenični tokovi, tečejo po njih pri največjih frekvencah. - Imajo faktorje visoke kakovosti, minimalno razpršeno polje, visoko induktivnost in zmogljivost glede na temperaturo.
Izgube
Induktorji s feritnim jedrom kažejo izgube, podobne vrtinčni tok in histereza. Ti induktorji so v glavnem odvisni od frekvenčnih ravni. Pri tej vrsti induktorja se izgube zaradi vrtinčnih tokov eksponentno povečujejo, medtem ko izgube zaradi histereze linearno naraščajo s povečanjem pretoka in frekvence.
Od teh dveh izgub v tem induktorju je izguba zaradi histereze vodilna, vendar do ravni frekvence, ki je odvisna od zmogljivosti jedra, nad katero je izguba zaradi vrtinčnih tokov v večini.
Prednosti in slabosti
The prednosti induktorjev s feritnim jedrom vključujejo naslednje.
- Induktorji s feritnim jedrom lahko delujejo pri visokih in srednjih frekvencah.
- Ta induktor ima manj izgub zaradi vrtinčnih tokov.
- Ti induktorji igrajo pomembno vlogo pri nadzoru različnih parametrov, kot sta izguba histereze in temperaturni koeficient s prilagajanjem zračne reže.
- Zagotavljajo popoln pregled.
- Ima največjo vrednost induktivnosti.
- Ta induktor zagotavlja ustrezno vrednost induktivnosti tudi pri višjih vrednostih.
- Ima največjo prepustnost z manjšo izgubo.
- Q faktor lahko nastavite v potrebnem frekvenčnem pasu.
Slabosti
The slabosti induktorjev s feritnim jedrom vključujejo naslednje.
- V induktorjih s feritnim jedrom se bo izguba povečala pri višjih frekvencah.
- Ti induktorji imajo zapleteno izolacijo.
- Imajo več vrtinčnega toka in tudi harmoničnega toka.
Uporaba induktorja s feritnim jedrom
The aplikacije induktorjev s feritnim jedrom vključujejo naslednje.
- Induktorji s feritnim jedrom se večinoma uporabljajo v različnih aplikacijah električnih tokokrogov, kot so širokopasovne povezave, pretvorba moči in zatiranje motenj.
- Ti induktorji se uporabljajo v tuljavah, ki se aktivirajo v frekvenčnem območju med AF in 100 MHZ.
- Uporabljajo se v močnostnih transformatorjih, ki delujejo v nizkofrekvenčnem območju od 1 do 200 kHz.
- Uporabljajo se pri visokih in srednjih frekvencah.
- Ti induktorji se uporabljajo v stikalnih tokokrogih, Pi filtri , in tudi znotraj antene s feritno palico, ki je v glavnem zasnovana za MW (srednjevalovne) sprejemnike.
- Ti se uporabljajo v napajanje ali komponente za kondicioniranje moči.
Torej, to je pregled induktorja s feritnim jedrom ki je induktor s fiksno vrednostjo. Ta induktor ima v tuljavi nameščeno feritno jedro. Drugi induktorji, kot sta zračno in železno jedro, imajo manjšo vrednost induktivnosti, več izgub in omejeno frekvenčno delovanje. Torej, z uporabo induktorjev s feritnim jedrom je te težave mogoče odpraviti. Zato je ta induktor prava izbira za različne električne zahteve. Tukaj je vprašanje za vas, kakšna je funkcija induktorja?
