Induktorer används för omvandling av elektrisk energi i nästan varje kraftelektronikkrets. Dessa är aktiva energilagringsenheter, som används för att tillhandahålla lagrad energi mellan olika driftlägen inom en krets. Dessutom kan de också fungera som filter, speciellt för switchade strömvågformer och ger även transientströmbegränsning inom snubberswitchar. Induktorer klassificeras i olika typer beroende på de specifika materialen och konstruktionsmetoderna där varje typ av induktor har vissa fördelar. Så den här artikeln diskuterar en av de typer av induktorer som järnkärninduktor – arbeta med applikationer.

“delar av en fjärrkontroll ”

Vad är Iron Core Inductor?

Den fasta induktansspole där en järnkärna används i spolen för att öka induktansvärdet för en induktor är känd som en järnkärninduktor. Dessa induktorer har en mycket låg induktans värde och järnkärnan i denna induktor har mycket unika magnetiska egenskaper som stärker magnetfältet. De järn kärna induktor symbol visas nedan.

Iron Core Induktor Symbol

Iron Core Inductor Construction

Järnkärninduktorn är utformad med ett ledande material spolliknande isolerad koppartråd genom att lindas runt en järnkärna. Detta ledande material hjälper helt enkelt till att förstärka induktorns magnetiska fält genom att göra induktorn bättre på att lagra magnetisk energi jämfört med en luftkärninduktor med samma antal varv.

I en konventionell design skulle en järnkärna dra runt en geometrisk form som omsluter en spiralformad spole. Trådar innehåller ofta material som nickel-nickel-järnlegeringar, magnesium och kadmium. Dessa ledningar används i storleksintervall från 0,014 till 0,56 mm, beroende på applikationernas strömnivåer och frekvensintervall som täcks av den induktiva komponenten. Mängden sammanlindade varv bestämmer den elektriska induktionen i trådledarsystemet som alstras när spänning appliceras över komponentlindningarna.

En traditionell design av en induktor med magnetisk kärna använder en järnkärna och ferritmaterial som är lindat med magnetiska kretsar för att ge den önskade induktansen. En typisk järnkärna-konstruktion består av en geometri där två eller flera parallella cylindriska skiljeväggar troligen är lindade på en dorn och sedan belagda med ett epoxiharts för att skapa den nödvändiga magnetiska barriären runt insidan av de cylindriska utrymmena. Denna längsgående lindning är vanligtvis ansluten för att bilda en sluten slinga som motsvarar längden på vårt kärnmaterial pi.

Iron Core Inductor Construction

Arbetsprincip

Arbetsprincipen för en järnkärninduktor är baserad på egenskapen att magnetisk induktion är proportionell mot förändringshastigheten för magnetiskt flöde genom en krets. Så när en växelström passerar genom en järnbaserad envarvsspole försöker magnetfältet av elektricitet i spolen tränga sig förbi axeln vilket resulterar i virvelströmmar som bildas i metallen. Dessa strömmar skapar ett magnetfält som verkar mot det primära, vilket resulterar i en motsatt magnetisk polaritet och därmed eliminerar spänningen från läckor i ledningar. Ju fler varv det finns i en spole och dess motstånd desto mer kraftfull är denna upphävande effekt. Det är därför stora mängder elektrisk kraft kan matas in i järnkärnledare utan att det uppstår några skador.

Dessutom, när kärnan flyttas inuti och utanför trådspolen, kan den ändra induktansen. Jämfört med luftkärninduktorer är dessa induktorer överlägsna på att lagra magnetisk energi eftersom järnmaterialet hjälper till att förstärka magnetfältet hos en induktor.

Iron Core Inductor vs Air Core

Skillnaderna mellan järnkärnan och luftkärnans induktorer inkluderar följande.

Iron Core Inductor	Air Core induktor
Järnkärninduktorer använder magnetiska kärnor av ferrit/järn.	Luftkärnans ledare kan använda keramik, plast eller andra icke-magnetiska material; annars har de bara luft i lindningarna.
Dessa induktorer har stora induktansvärden.	Luftkärninduktorer har låga induktansvärden.
Dessa induktorer är överlägsna när det gäller att lagra magnetisk energi.	Dessa induktorer är inte överlägsna när det gäller att lagra magnetisk energi.
Dessa induktorer har normalt viss kärnförlust.	Dessa induktorer är mycket effektiva vid höga frekvenser, så de lider inte av kärnförlust.
Dessa är stora i storleken.	Dessa är små i storleken.
Induktorerna arbetar med upp till flera hundra MHz (megahertz)	Induktorerna arbetar med upp till 1GHz frekvens.
Dessa används ofta i lågfrekvensbaserade applikationer som ljudenheter, strömförsörjning i industrier, invertersystem, etc.	Dessa används ofta i högfrekvensbaserade applikationer som TV- och radiomottagare.

Iron Core Inductor Formula

I induktorn, om staven som används är magnetisk som järn eller ferrit, kommer det att öka induktorns induktans. På liknande sätt, om staven som används är icke-magnetisk som koppar eller något annat material, kommer det att minska induktans induktans. Formeln för induktansberäkning är;

“hur fungerar en piezoelektrisk givare ”

L = µ0 µr N^2A/l

Var

'N' antal varv.
'l' längd.
'µ0' är permeabiliteten för fritt utrymme.
'µr' är relativ permeabilitet.
'µr' för järn är större än 1 (>1)
'µr' för koppar är mindre än 1 (<1)
'A' är ett område av spolen.

Hur man väljer en järnkärninduktor?

Induktorer har olika egenskaper och funktioner baserat på deras form, kärnmaterial eller användning. Så man bör vara medveten om dessa funktioner och egenskaper för att välja rätt induktor för en specifik applikation. Det finns alltså många faktorer som måste beaktas när man väljer en induktor med järnkärna, som prestandan för en induktor, kraven på kretsen, RF-överväganden, storlek och skärmning av en induktor, procentandel av tolerans, etc. Så de faktorer som påverkar induktans bör beaktas.

Påverkande faktorer

I alla typer av induktorer finns det några faktorer som påverkar spolens induktans som diskuteras nedan.

Antal varv inom spolen

Om antalet varv inom spolen är fler så kommer storleken på induktansen att vara högre.

Längd på spole

“vad är android system android android ”

När spolens längd är längre, kommer storleken på induktansen att vara mindre.

Kärnmaterial

Om den magnetiska permeabiliteten för kärnmaterialet är större, kommer induktansen att vara större.

Fördelar och nackdelar

De fördelarna med järnkärninduktorer inkluderar följande.

Dessa induktorer har färre förluster.
Dess storlek och konstruktion är enkel.
Denna typ av induktor har en hög Q-faktor.
Dessa induktorer har ett stort induktansvärde.

De nackdelar med järnkärninduktion rs inkluderar följande.

I dessa induktorer ökar förlusten vid höga frekvenser.
Denna induktor har komplicerad isolering.
Dessa induktorer har mer virvelström och även övertonsström.

Applikationer/Användningar

Tillämpningarna av järnkärninduktorer inkluderar följande.

Dessa induktorer används i filterkretsar för att stabilisera rippelspänningen.
Den är extremt användbar inom AF-applikationer och industriella nätaggregat.
Dessa kan användas som AF-choke i lysrörsljus.
Dessa används i invertersystem.
Dessa används för snabb transitering och kraftkonditionering.

Detta är alltså en översikt över en järnkärna induktor – arbetar med applikationer. I allmänhet inkluderar många induktorer en magnetisk kärna som är gjord av järn eller ferrit anordnad i spolen. Effekten av järnkärnan i induktorn är att öka magnetfältet och därmed induktansen. Induktansvärdena för dessa induktorer är mycket höga på grund av deras järnkärna. Så de kan hantera maximal effekt även om de är begränsade inom högfrekvenskapacitet. Dessa används mest i lågfrekvensbaserade applikationer som ljudutrustning. Här är en fråga till dig, vad är en luftkärninduktor ?