Olika typer av induktorer finns tillgängliga baserat på storlekar och betyg. Deras fysiska storlekar varierar från små storlekar till den enorma transformatorn, beroende på strömmen som hanteras och frekvensen på växelström som används. Som en av de grundläggande komponenter som används i elektronik , induktorer används i stor utsträckning i mycket bredare applikationsområden som signalstyrning, bruseliminering, spänningsstabilisering, kraftelektronisk utrustning, biloperationer etc. Nu en dag förbättrar induktorns designteknik betydande prestanda i resten av kretsen.
Typer av induktorer
Olika typer av induktorer
En mångsidig elektronisk komponent som används i ett brett spektrum av applikationer kräver olika typer av induktorer. Dessa har olika former, storlekar inklusive trådlindade och induktorer med flera lager. Olika typer av induktorer inkluderar högfrekventa induktorer, induktorer för strömförsörjning eller induktorer och induktorer för allmänna kretsar. Differentieringen av induktorerna baseras på typen av lindning såväl som den kärna som används.
Luftkärninduktorer
Induktor för luftkärna
I denna typ av induktor är kärnan helt frånvarande. Dessa induktorer erbjuder hög motståndsbana för magnetflödet, därmed mindre induktans. Luftkärnans induktorer har större spolar för att producera högre flödestätheter. Dessa används i högfrekventa applikationer inklusive TV- och radiomottagare.
Ferro magnetiska eller järnkärninduktorer
Induktor av järnkärna
På grund av sin högre magnetiska permeabilitet har dessa hög induktansegenskap. Dessa är induktorer med hög effekt men begränsade i högre frekvenskapacitet på grund av hysteres och virvelströmsförluster.
Transformator design är exemplen av denna typ.
Ferritkärninduktorer
Ferritkärninduktorer
Dessa är de olika typerna av induktorer som erbjuder fördelar med minskad kostnad och låga kärnförluster vid höga frekvenser. Ferrit är en metalloxidkeramik baserad på en blandning av järnoxid Fe2O3. Mjuka ferriter används för kärnkonstruktionen för att minska hysteresförlusterna.
Toroidala kärninduktorer
Toroidala kärninduktorer
I dessa induktorer såras en spole på en toroidformad cirkelformare. Fluxläckage är mycket lågt i denna typ av induktor. Men speciella lindningsmaskiner krävs för att utforma denna typ av induktor. Ibland används också ferritkärna för att minska förlusterna i denna design.
Spolbaserade induktorer
Spolbaserade induktorer
I denna typ är spolen sårad på spolen. Spolinduktionsspolar varierar mycket vad gäller effekt, spännings- och strömnivåer, driftsfrekvens osv. Dessa används mest i strömbrytarlägen och kraftomvandlingsapplikationer.
Flerskiktsinduktorer
Flerskiktsinduktorer
En flerskiktsinduktor innehåller två ledande spolmönster som är ordnade i två lager i den övre delen av en flerskiktad kropp. Spolarna är kopplade elektriskt på varandra följande sätt i serie till ytterligare två ledande spolmönster anordnade i den nedre delen av flerskiktskroppen. Dessa används främst i mobilkommunikationssystem och bullerdämpningsapplikationer.
Tunnfilmsinduktorer
Tunnfilmsinduktorer
Dessa skiljer sig helt från de konventionella induktorerna av chiptyp lindade med koppartråd. I denna typ bildas små induktorer med tunnfilmsbearbetning för att skapa chipinduktorn för hög frekvens applikationer, som sträcker sig från ungefär nano Henry.
Hur induktor fungerar?
En induktor kallas ofta AC-motstånd. Den motstår förändringar i strömmen och lagrar energi i form av magnetfältet. Dessa är enkla i konstruktionen och består av spolar av koppartråd lindade på en kärna. Denna kärna kan vara magnetisk eller luft. Olika typer av induktorer kan användas i avancerade applikationer som trådlös kraftöverföring .
Arbeta med induktor
Magnetkärnor kan vara toroidformiga eller E-typkärnor. Material som keramik, ferrit, eldrivet järn används för denna kärna. Spolen som bär den elektriska strömmen producerar magnetfältet runt ledaren. Fler magnetiska linjer produceras om kärnan placeras inuti spolen, förutsatt att kärnans höga permeabilitet används.
Magnetfältet inducerar EMF i spolen vilket resulterar i strömflöde. Enligt Lenzs lag motsätter den inducerade strömmen orsaken, som är den applicerade spänningen. Därför motsätter sig induktorn förändringen i ingångsströmmen som leder till förändring i magnetfältet. Denna minskning av strömflödet på grund av induktionen kallas induktiv reaktans. Induktiv reaktans ökar om antalet varv i spolen ökar. Den lagrar också energin som magnetfält genom laddnings- och urladdningsprocesser och släpper ut energin medan kretsen byts. Användningsområden för induktorer inkluderar analoga kretsar, signalbehandling etc.
Faktorer som påverkar induktansen hos en induktor
Förmåga att producera magnetiska linjer kallas induktans. Standard induktansenhet är Henry. Mängden magnetflöde som utvecklats eller induktansen hos olika typer av induktorer beror på fyra grundläggande faktorer som diskuteras nedan.
- Antal varv i en spole
Om antalet varv är fler produceras större mängd magnetfält, vilket resulterar i mer induktans. Färre varv resulterar i mindre induktans.
- Material i kärnan
Om materialet som används för kärnan har hög permeabilitet är mer induktansen hos en induktor. Detta beror på att material med hög permeabilitet erbjuder den låga motståndsvägen mot magnetflödet.
- Tvärsnitt av spolen
Större tvärsnittsarea resulterar i större induktans eftersom detta ger mindre motstånd mot magnetflödet i termer.
- Spolens längd
Ju längre spolen blir induktansen mindre. Detta beror på att kraften mot det magnetiska flödet för en viss mängd av fältet är mer.
Fast induktor tillåter inte användaren att variera induktansen när den är designad. Men det är möjligt att variera induktansen med hjälp av variabla induktorer genom att variera antalet varv vid en given tidpunkt eller genom att variera kärnmaterialet in och ut ur spolen.
Effektförlust i en induktor
Kraft som försvinner i induktorn beror främst på de två källorna: induktorkärnan och lindningarna.
Olika induktorskärnor
Induktorkärna: Energiförlust i induktorkärnan beror på hysteres och virvelströmsförluster. Magnetfältet som appliceras på det magnetiska materialet ökar, går till mättnadsnivån och minskar sedan. Men medan den minskar spåras inte den ursprungliga sökvägen. Detta orsakar hysteresförlusterna. Mindre värde på hystereskoefficienten för kärnmaterialen resulterar i låga hysteresförluster.
Den andra typen av kärnförlust är virvelströmsförlust. Dessa virvelströmmar induceras i kärnmaterialet på grund av hastighetsförändringen av magnetfältet enligt Lenzs lag. Virvelströmsförluster är mycket mindre än hysteresförlusten. Dessa förluster minimeras genom användning av material med låg hystereskoefficient och laminerad kärna.
Induktanslindningar
Induktorlindningar: I induktorer uppstår förluster inte bara i kärnan utan även i lindningarna. Lindningar har sitt eget motstånd. När strömmen passerar genom dessa lindningar kommer värmeförluster (I ^ 2 * R) att ske i lindningarna. Men med ökande frekvens ökar lindningsmotståndet på grund av hudeffekten. Hudeffekten får strömmen att koncentrera sig på ledarens yta än centra. Så det effektiva området för det aktuella bärområdet minskar.
Även virvelströmmar inducerade i lindningarna orsakar att strömmen induceras i de angränsande ledarna som kallas närhetseffekt.
På grund av de överlappande ledarna i spolarna orsakar närhetseffekten ledarens motstånd högre än vid hudeffekten. Lindningsförlusterna minskas med avancerade lindningstekniker som formade folier och lindade trådlindningar.
Jag hoppas att min artikel har varit informativ och spännande. Så här är en grundläggande fråga för dig - vilken roll har induktorer i elektriska kretsar?
Vänligen ge ditt svar i kommentarfältet nedan.Du är också fri att dela dina uppfattningar om denna artikel och idéer.
Fotokrediter:
Olika induktorer av 1.bp.blogspot
Induktor för luftkärna av i01.i.aliimg
Ferromagnetisk eller järnkärna Induktorer av agilemagco
Ferritkärninduktorer av falconacoustics
Spolbaserade induktorer av elektrovision
Flerskiktsinduktorer av elektroniska produkter
Tunnfilmsinduktorer av mikrofabnh
Hur induktorer fungerar efter dw-induktionsvärme
Olika induktorkärnor av i01.i.aliimg
Induktor lindar förbi stonessoundstudio
