Индуктори се користе за конверзију електричне енергије у скоро сваком колу енергетске електронике. Ово су уређаји за складиштење активне енергије, који се користе за обезбеђивање ускладиштене енергије између различитих режима рада унутар кола. Поред тога, они такође могу да раде као филтери, посебно за таласне облике комутираних струја и такође обезбеђују пролазно ограничење струје унутар снуббер прекидача. Индуктори су класификовани у различите типове у зависности од специфичних материјала и метода конструкције где сваки тип индуктора има неке предности. Дакле, овај чланак говори о једној од врста индуктора као што је индуктор са гвозденим језгром – рад са апликацијама.
Шта је индуктор са гвозденим језгром?
Индуктор фиксне вредности у коме се гвоздено језгро користи у завојници за повећање вредности индуктивности индуктора познат је као индуктор са гвозденим језгром. Ови индуктори имају веома ниску индуктивност вредност и гвоздено језгро овог индуктора има веома јединствене магнетне карактеристике које јачају магнетно поље. Тхе симбол индуктора са гвозденим језгром је приказано испод.
Конструкција индуктора са гвозденим језгром
Индуктор са гвозденим језгром је дизајниран са изолованом бакарном жицом налик проводном материјалу намотаном око гвозденог језгра. Овај проводни материјал једноставно помаже у појачавању магнетног поља индуктора тако што чини индуктор бољим у складиштењу магнетне енергије у поређењу са индуктором са ваздушним језгром са истим бројем обртаја.
У конвенционалном дизајну, гвоздено језгро би се повезало око геометријског облика који обухвата спирално конструисану завојницу. Жице често укључују материјале као што су легуре никла и гвожђа, магнезијум и кадмијум. Ове жице се користе у распону величина од 0,014 до 0,56 мм, у зависности од нивоа струје апликације и опсега фреквенција које покрива индуктивна компонента. Количина намотаја између намотаја одређује електричну индукцију унутар система жичаних проводника која се производи када се напон примени на намотаје компоненти.
Традиционални дизајн индуктора са магнетним језгром користи гвоздено језгро и феритни материјал који је омотан магнетним колима како би се обезбедила жељена индуктивност. Типичан дизајн са гвозденим језгром састоји се од геометрије у којој су две или више паралелних цилиндричних преграда највероватније намотане на трн и затим премазане епоксидном смолом да би се створила неопходна магнетна баријера око унутрашњости цилиндричних простора. Овај уздужни намотај је обично повезан тако да формира затворену петљу која одговара дужини нашег материјала језгра пи.
Принцип рада
Принцип рада индуктора са гвозденим језгром заснива се на својству да је магнетна индукција пропорционална брзини промене магнетног флукса кроз коло. Дакле, када се наизменична струја прође кроз једноокретни калем на бази гвожђа, магнетно поље електричне енергије у завојници покушава да прође поред осе што резултира вртложним струјама које се формирају унутар метала. Ове струје стварају магнетно поље које делује против примарног, што доводи до супротног магнетног поларитета и на тај начин поништава напон од цурења у жицама. Што је више завоја у калему и његов отпор, то је моћнији ефекат поништавања. Због тога се велике количине електричне енергије могу увести у проводнике са гвозденим језгром без икаквих оштећења.
Поред тога, када се језгро помери унутар и изван жичане завојнице, може променити индуктивност. У поређењу са индукторима са ваздушним језгром, ови индуктори су супериорнији у складиштењу магнетне енергије јер материјал гвожђа помаже у појачавању магнетног поља индуктора.
Индуктор са гвозденим језгром против ваздушног језгра
Разлике између индуктора са гвозденим и ваздушним језгром укључују следеће.
|
Индуктор са гвозденим језгром |
Индуктор са ваздушним језгром |
| Индуктори са гвозденим језгром користе магнетна језгра од ферита/гвожђа.
|
Проводници ваздушног језгра могу да користе керамику, пластику или друге немагнетне материјале; иначе, имају само ваздух унутар намотаја. |
| Ови индуктори имају велике вредности индуктивности. | Индуктори са ваздушним језгром имају ниске вредности индуктивности. |
| Ови индуктори су супериорнији у складиштењу магнетне енергије. | Ови индуктори нису супериорни у складиштењу магнетне енергије. |
| Ови индуктори обично имају губитак језгра.
|
Ови индуктори су веома ефикасни на високим фреквенцијама, тако да не пате од губитка језгра. |
| Ове су велике величине. | Ове су мале величине. |
| Индуктори раде на до неколико стотина МХз (мегахерца) | Индуктори раде на фреквенцији до 1 ГХз. |
| Они се често користе у апликацијама заснованим на ниским фреквенцијама попут аудио уређаја, напајања у индустрији, инвертерских система итд. | Они се често користе у апликацијама заснованим на високим фреквенцијама као што су ТВ и радио пријемници.
|
Формула индуктора са гвозденим језгром
У индуктору, ако је штап који се користи магнетан попут гвожђа или ферита, то ће повећати индуктивност индуктора. Слично томе, ако је штап који се користи немагнетни попут бакра или било ког другог материјала, онда ће смањити индуктивност индуктора. Формула за прорачун индуктивности је;
Л = µ0 µр Н^2А/л
Где
'Н' број окрета.
'л' дужина.
'µ0' је пропустљивост слободног простора.
'µр' је релативна пермеабилност.
„µр“ за гвожђе је веће од 1 (>1)
„µр“ за бакар је мањи од 1 (<1)
„А“ је површина завојнице.
Како одабрати индуктор са гвозденим језгром?
Индуктори имају различита својства и функције на основу њиховог облика, материјала језгра или употребе. Дакле, требало би да будете свесни ових функција и својстава како бисте изабрали исправан индуктор за одређену примену. Дакле, постоји много фактора које треба узети у обзир приликом одабира индуктора са гвозденим језгром као што су перформансе индуктора, захтеви кола, разматрања РФ, величина и заштита индуктора, проценат толеранције, итд. Дакле, фактори који утичу на треба узети у обзир индуктивност.
Фактори утицаја
У било којој врсти индуктора, постоје неки фактори који утичу на индуктивност завојнице о којима се говори у наставку.
Број окрета унутар завојнице
Ако је број завоја унутар завојнице већи, онда ће величина индуктивности бити већа.
Дужина намотаја
Када је дужина намотаја већа, тада ће величина индуктивности бити мања.
Цоре Материал
Ако је магнетна пермеабилност материјала језгра већа, онда ће индуктивност бити већа.
Предности и мане
Тхе предности индуктора са гвозденим језгром укључи следеће.
- Ови индуктори имају мање губитака.
- Његова величина и конструкција су једноставни.
- Овај тип индуктора има висок К-фактор.
- Ови индуктори имају велику вредност индуктивности.
Тхе недостаци индукције гвозденог језгра рс укључују следеће.
- Код ових индуктора губитак се повећава на високим фреквенцијама.
- Овај индуктор има компликовану изолацију.
- Ови индуктори имају више вртложне струје и такође хармонијску струју.
Апликације/употребе
Примене индуктора са гвозденим језгром укључују следеће.
- Ови индуктори се користе у круговима филтера за стабилизацију напона таласа.
- Изузетно је користан у АФ апликацијама и индустријским изворима напајања.
- Они се могу користити као АФ пригушивач унутар флуоресцентних лампи.
- Они се користе у инвертерским системима.
- Користе се у брзом транзиту и кондиционирању снаге.
Дакле, ово је преглед гвозденог језгра индуктор – радни са апликацијама. Генерално, многи индуктори укључују магнетно језгро које је направљено од гвожђа или ферита распоређених у калему. Ефекат гвозденог језгра у индуктору је повећање магнетног поља, а тиме и индуктивности. Вредности индуктивности ових индуктора су веома високе због њиховог гвозденог језгра. Дакле, они могу да поднесу максималну снагу иако су ограничени у оквиру високофреквентног капацитета. Они се углавном користе у апликацијама заснованим на ниским фреквенцијама попут аудио опреме. Ево питања за вас, шта је ан индуктор са ваздушним језгром ?
