Gandrīz katrā jaudas elektronikas shēmā elektroenerģijas pārveidošanai tiek izmantoti induktori. Tās ir aktīvās enerģijas uzkrāšanas ierīces, ko izmanto, lai nodrošinātu uzkrāto enerģiju starp dažādiem darbības režīmiem ķēdē. Turklāt tie var darboties arī kā filtri, īpaši pārslēgtām strāvas viļņu formām, kā arī nodrošina pārejošas strāvas ierobežošanu snubber slēdžos. Induktori tiek klasificēti dažādos veidos atkarībā no konkrētajiem materiāliem un konstrukcijas metodēm, kur katram induktora veidam ir dažas priekšrocības. Tātad šajā rakstā ir apskatīts viens no tādiem induktoru veidiem kā dzelzs serdeņa induktors – darbs ar aplikācijām.
Kas ir dzelzs kodola induktors?
Fiksētas vērtības induktors, kurā spolē tiek izmantots dzelzs serdenis, lai palielinātu induktora induktivitātes vērtību, ir pazīstams kā dzelzs serdeņa induktors. Šiem induktoriem ir ļoti zems induktivitāte vērtība, un šī induktora dzelzs kodolam ir ļoti unikālas magnētiskās īpašības, kas stiprina magnētisko lauku. The dzelzs serdeņa induktora simbols ir parādīts zemāk.
Dzelzs serdes induktora konstrukcija
Dzelzs serdes induktors ir veidots ar vadoša materiāla spolei līdzīgu izolētu vara stiepli, aptinot ap dzelzs serdi. Šis vadošais materiāls vienkārši palīdz pastiprināt induktora magnētisko lauku, padarot induktors labāku magnētiskās enerģijas uzglabāšanā, salīdzinot ar gaisa serdes induktors ar tādu pašu apgriezienu skaitu.
Parastā konstrukcijā dzelzs serdeņa stieples apņem ģeometrisku formu, kas aptver spirālveida spoli. Vadi bieži ietver tādus materiālus kā niķeļa niķeļa-dzelzs sakausējumi, magnijs un kadmijs. Šos vadus izmanto izmēru diapazonā no 0,014 līdz 0,56 mm atkarībā no lietojumprogrammu strāvas līmeņa un frekvenču diapazona, ko aptver induktīvā komponente. Aptinumu apgriezienu skaits nosaka elektrisko indukciju vadu vadītāju sistēmā, kas rodas, kad komponentu tinumiem tiek pielikts spriegums.
Tradicionālā magnētiskā serdeņa induktora konstrukcija izmanto dzelzs serdi un ferīta materiālu, kas ir ietīts ar magnētiskām ķēdēm, lai nodrošinātu vēlamo induktivitāti. Tipisks dzelzs serdes dizains sastāv no ģeometrijas, kurā divas vai vairākas paralēlas cilindriskas starpsienas, visticamāk, ir uztītas uz serdeņa un pēc tam pārklātas ar epoksīdsveķiem, lai izveidotu nepieciešamo magnētisko barjeru ap cilindrisko telpu iekšpusi. Šis gareniskais tinums parasti ir savienots, lai izveidotu slēgtu cilpu, kas atbilst mūsu serdes materiāla pi garumam.
Darba princips
Dzelzs serdes induktora darbības princips ir balstīts uz īpašību, ka magnētiskā indukcija ir proporcionāla magnētiskās plūsmas izmaiņu ātrumam caur ķēdi. Tātad, kad maiņstrāva tiek izlaista caur dzelzs bāzes viena apgrieziena spoli, elektrības magnētiskais lauks spolē mēģina virzīties garām asij, kā rezultātā metālā veidojas virpuļstrāvas. Šīs strāvas rada magnētisko lauku, kas iedarbojas pret primāro, radot pretēju magnētisko polaritāti un tādējādi novēršot spriegumu no noplūdēm vados. Jo vairāk pagriezienu ir spolē un tās pretestība, jo spēcīgāks ir šis atcelšanas efekts. Tāpēc dzelzs serdeņa vadītājos var ievadīt lielu daudzumu elektroenerģijas, neradot nekādus bojājumus.
Turklāt, kad kodols tiek pārvietots stieples spoles iekšpusē un ārpusē, tas var mainīt induktivitāti. Salīdzinot ar gaisa serdeņu induktoriem, šīs indukcijas ir labākas magnētiskās enerģijas uzglabāšanā, jo dzelzs materiāls palīdz pastiprināt induktora magnētisko lauku.
Dzelzs kodola induktors pret gaisa serdi
Atšķirības starp dzelzs serdes un gaisa serdes induktoriem ir šādas.
|
Dzelzs serdes induktors |
Gaisa serdes induktors |
| Dzelzs serdeņu induktori izmanto ferīta/dzelzs magnētiskos serdeņus.
|
Gaisa dzīslu vadītāji var izmantot keramikas, plastmasas vai citus nemagnētiskus materiālus; pretējā gadījumā tiem ir gaiss tikai tinumos. |
| Šiem induktoriem ir lielas induktivitātes vērtības. | Gaisa serdes induktoriem ir zemas induktivitātes vērtības. |
| Šie induktori ir labāki magnētiskās enerģijas uzglabāšanā. | Šie induktori nav pārāki magnētiskās enerģijas uzglabāšanā. |
| Šiem induktoriem parasti ir daži serdes zudumi.
|
Šie induktori ir ļoti efektīvi augstās frekvencēs, tāpēc tie necieš no kodola zudumiem. |
| Tie ir liela izmēra. | Tie ir maza izmēra. |
| Induktori darbojas līdz pat vairākiem simtiem MHz (megahercu) | Induktori darbojas ar frekvenci līdz 1 GHz. |
| Tos bieži izmanto zemfrekvences lietojumprogrammās, piemēram, audio ierīcēs, barošanas avotos nozarēs, invertoru sistēmās utt. | Tos bieži izmanto augstas frekvences lietojumprogrammās, piemēram, TV un radio uztvērējos.
|
Dzelzs kodola induktora formula
Induktorā, ja izmantotais stienis ir magnētisks, piemēram, dzelzs vai ferīts, tas palielinās induktora induktivitāti. Tāpat, ja izmantotais stienis nav magnētisks, piemēram, varš vai jebkurš cits materiāls, tas samazinās induktora induktivitāti. Induktivitātes aprēķina formula ir;
L = µ0 µr N^2A/l
Kur
'N' apgriezienu skaits.
'l' garums.
“µ0” ir brīvas vietas caurlaidība.
“µr” ir relatīvā caurlaidība.
“µr” dzelzs ir lielāks par 1 (>1)
“µr” vara ir mazāks par 1 (<1)
“A” ir spoles laukums.
Kā izvēlēties dzelzs serdes induktors?
Induktoriem ir dažādas īpašības un funkcijas atkarībā no to formas, serdes materiāla vai lietojuma. Tātad, ir jāapzinās šīs funkcijas un īpašības, lai izvēlētos pareizo induktors konkrētam lietojumam. Tādējādi ir daudzi faktori, kas jāņem vērā, izvēloties dzelzs serdes induktors, piemēram, induktora veiktspēja, ķēdes prasības, RF apsvērumi, induktora izmērs un ekranējums, pielaides procents utt. Tātad faktori, kas ietekmē jāņem vērā induktivitāte.
Ietekmējošie faktori
Jebkura veida induktoros ir daži faktori, kas ietekmē spoles induktivitāti, kas ir aplūkoti turpmāk.
Pagriezienu skaits spolē
Ja apgriezienu skaits spolē ir lielāks, tad induktivitātes lielums būs lielāks.
Spoles garums
Ja spoles garums ir garāks, tad induktivitātes lielums būs mazāks.
Pamatmateriāls
Ja serdes materiāla magnētiskā caurlaidība ir lielāka, tad induktivitāte būs lielāka.
Priekšrocības un trūkumi
The Dzelzs serdes induktoru priekšrocības iekļaujiet tālāk norādīto.
- Šiem induktoriem ir mazāki zudumi.
- Tās izmērs un konstrukcija ir vienkārša.
- Šāda veida induktoram ir augsts Q koeficients.
- Šiem induktoriem ir liela induktivitātes vērtība.
The dzelzs serdes indukcijas trūkumi rs ietver sekojošo.
- Šajos induktoros zudumi palielinās augstās frekvencēs.
- Šim induktoram ir sarežģīta izolācija.
- Šiem induktoriem ir lielāka virpuļstrāva un arī harmoniskā strāva.
Lietojumprogrammas/Lietojumi
Dzelzs serdes induktoru pielietojums ir šāds.
- Šos induktorus izmanto filtru ķēdēs, lai stabilizētu pulsācijas spriegumu.
- Tas ir ļoti noderīgs AF lietojumprogrammās un rūpnieciskajos barošanas avotos.
- Tos var izmantot kā AF droseļvārstu dienasgaismas lampās.
- Tos izmanto invertora sistēmās.
- Tos izmanto ātrai pārvietošanai un jaudas kondicionēšanai.
Tādējādi šis ir pārskats par dzelzs serdi induktors – darbojas ar aplikācijām. Parasti daudzos induktoros ir magnētisks serdenis, kas izgatavots no dzelzs vai ferīta, kas sakārtots spolē. Dzelzs serdes ietekme induktors palielina magnētisko lauku un tādējādi arī induktivitāti. Šo induktoru induktivitātes vērtības ir ļoti augstas to dzelzs kodola dēļ. Tāpēc tie spēj izturēt maksimālo jaudu, lai gan augstfrekvences jauda ir ierobežota. Tos galvenokārt izmanto zemas frekvences lietojumprogrammās, piemēram, audio iekārtās. Šeit ir jautājums jums, kas ir an gaisa serdeņa induktors ?
