Induktor je električna komponenta, ki se uporablja predvsem za shranjevanje energije, ko tok teče skozi njo znotraj magnetnega polja. Induktorji so na splošno izdelani iz prevodne žice, tako da jo ovijejo v tuljavo okoli notranjega jedra, kjer se vsak obrat žice imenuje navijanje. V induktorju je število navitij v tuljavi neposredno povezano z induktivnostjo. Obstajajo različne vrste induktorjev na voljo, če je ena od vrst tuljava z zračnim jedrom. To je induktor z nemagnetnim jedrom, ki se imenuje tudi tuljava z zračnim jedrom. Ti induktorji se uporabljajo v aplikacijah, kjer je nizka induktivnost in visoke frekvence. Ta članek obravnava pregled an induktor zračnega jedra – delo z aplikacijami.
Kaj je induktor zračnega jedra?
Vrsta induktorja ali žične tuljave brez magnetnega jedra v tuljavi je znana kot induktor z zračnim jedrom ali induktor z zračno tuljavo. V tem induktorju zračno jedro zagotavlja nižjo temensko induktivnost, vendar tudi zmanjša izgube energije, povezane s feritnimi induktorji. Pomanjkanje izgub v jedru omogoča, da induktorji z zračnim jedrom delujejo pri največjih frekvencah. An simbol induktorja zračnega jedra je prikazano spodaj.
Te vrste induktorjev se uporabljajo, kadar koli je potrebna manjša induktivnost in nimajo izgube jedra, ker jedra ni. Vendar bi moralo biti število ovojev v tej tuljavi večje v primerjavi z drugimi induktorji, ki imajo jedro. Na splošno se keramične induktorje pogosto imenujejo induktorji z zračnim jedrom. Ti induktorji zagotavljajo učinkovite rešitve, zlasti za magnetne zahteve preklopnega načina, ko se osredotočajo na visoko frekvenco, visoko linearnost in zmanjšano izgubo jedra.
Gradnja
Osnovna konstrukcija induktorja z zračnim jedrom je sestavljena iz tuljav z več zavoji žice, ki so navite na navaden karton. Kot izolacijski material se torej lahko uporabi keramika ali plastika. V tem induktorju reža v papirnatem ali plastičnem oblikovalniku deluje kot jedro. Torej ta reža nima nič drugega kot zrak znotraj prve, tako znane kot induktor zračnega jedra. Zato zrak deluje kot jedro.
Načelo delovanja
Ti induktorji delujejo na podlagi dejstva, da ima zrak dokaj minimalno električno prevodnost. Torej je tudi induktivnost zračnega jedra nizka, kar povzroča šibko magnetno polje. Zaradi majhnega ustvarjanja magnetnega polja zračnih jeder doseže hitrejši porast toka, hkrati pa se izogne izgubi signala. Ta izguba se večinoma zgodi, ko induktor ustvari visoko jakost magnetnega polja v električnem tokokrogu.
Razlika b/n Induktor z zračnim jedrom proti induktorju s polnim jedrom
Razlika med induktorji z zračnim jedrom in induktorji s trdnim jedrom vključuje naslednje.
|
Induktor zračnega jedra |
Induktor s polnim jedrom |
| Induktor z zračnim jedrom nima trdnega jedra v tuljavi. | Induktor s polnim jedrom ima trdno jedro v tuljavi. |
| Ta induktor je veliko nižji v primerjavi z induktorjem s trdnim jedrom. | Induktor s polnim jedrom je precej velik. |
| Vrednost induktivnosti tega induktorja je veliko nižja. | Vrednost induktivnosti induktorja s polnim jedrom je veliko višja. |
| Ti niso dragi v primerjavi s trdnim jedrom. | Ti induktorji so dragi. |
Induktivnost induktorja zračnega jedra
Formulo induktivnosti enoslojnega zračnega jedra je mogoče preprosto izraziti kot d2n2/18d+40z .
Kje,
'D' predstavlja premer tuljave.
'n' predstavlja št. obratov znotraj tuljave.
'z' predstavlja dolžino induktorja.
Induktivnost se preprosto meri v μH ali mikrohenrijih.
Prednosti in slabosti
The prednosti induktorjev z zračnim jedrom vključujejo naslednje.
- Konstrukcija tega induktorja je zelo preprosta.
- Ti induktorji nudijo številne prednosti brez nasičenja, brez izgub železa in visokofrekvenčno delovanje.
- Ni odvisno od stopnje toka, ki ga prenaša.
- Ta induktor tudi odstrani izgube železa iz magnetnega jedra.
- Pri visokih frekvencah ta induktor nima izgub v jedru in popačenja.
- Ta vrsta induktorja ni draga.
- Rahla izguba signala se pojavi pri največjih jakostih magnetnega polja.
- Elektromagnetna frekvenca, ki jo prenaša ta induktor, je do 1 GHz, ko pa frekvenca preseže 100 MHz, pride do izgube induktorjev s feromagnetnim jedrom.
The slabosti induktorjev z zračnim jedrom vključujejo naslednje.
- Velikost tega induktorja je velika.
- Faktor Q tega induktorja je nizek.
- Visoka vrednost induktivnosti teh induktorjev ni mogoča.
- Število ovojev znotraj tuljave, ki je potrebno za dosego podobne induktivnosti, kot bi se zgodila v induktorju s polnim jedrom.
- Nižja električna prevodnost zraka se pretvori v nizko magnetno prepustnost in nato nižjo induktivnost.
Uporaba/uporaba induktorja z zračnim jedrom
Uporaba induktorjev z zračnim jedrom vključuje naslednje.
- Ti induktorji se uporabljajo predvsem za načrtovanje tuljav za nastavitev RF.
- Ti so potrebni za različne aplikacije, kot so računalniške naprave, elektronske naprave, televizorji, komunikacijske naprave, mobilni polnilniki in DVD-ji.
- Ti induktorji se uporabljajo tudi v dušilnih vezjih, filtrskih vezjih in visokofrekvenčnih aplikacijah, kot so televizijski in radijski sprejemniki.
- Ta induktor se lahko uporablja tudi v nizkofrekvenčnih aplikacijah, ki segajo od 20 Hz do 1 MHz.
- Uporabljajo se predvsem za medstopenjsko sklopitev.
- Ti induktorji igrajo ključno vlogo pri načrtovanju tuljav za nastavitev RF in IF.
- Uporablja se za zagotavljanje nižje temenske induktivnosti, hkrati pa zmanjšuje izgube energije, povezane z feritne tuljave .
- Ti induktorji se uporabljajo v radijskih oddajnikih za zmanjšanje harmoničnih vibracij, ko elektromagnetni signali potujejo prek njih.
- Ti se uporabljajo v Hi-fi stereo zvočnikih, da zagotovijo minimalno popačenje zvoka.
Torej gre za vse pregled induktorja z zračnim jedrom – delo z aplikacijami. Ti induktorji preprosto zagotavljajo učinkovite rešitve za magnetne zahteve preklopnega načina, zlasti pri osredotočanju na visoko frekvenco, visoko linearnost in zmanjšano izgubo jedra. Poleg tega so to tudi idealne rešitve, ko prostor ni prevelik. Tukaj je vprašanje za vas, kakšna je funkcija induktorja?
