Induktor je elektronická součástka, která se používá k ukládání elektrické energie v magnetickém poli, jakmile je do něj přiveden elektrický proud. Induktory jsou normálně vyrobeny do cívky s navinutým izolovaným drátem. Kdykoli je touto cívkou přiváděn proud zleva doprava, generuje se magnetické pole ve směru hodinových ručiček. Induktory tedy budou odolávat jakékoli změně proudu, který jimi protéká. Obecně jsou induktory k dispozici ve třech typech vzduchového jádra, železného jádra a feritového jádra. Induktory typu vzduchové a železné jádro jednoduše přenášejí operace s minimální frekvencí, vyšší ztráty a nízké indukčnost zatímco induktor feritového jádra má vysokou permeabilitu, vysokou indukčnost a pevnou hodnotu. Tento článek tedy poskytuje stručné informace o a induktor s feritovým jádrem – práce s aplikacemi.
Co je induktor feritového jádra?
Definice induktoru s feritovým jádrem je dvoukoncová pasivní elektrická součást používaná k odolávání změnám elektrického proudu, který jím protéká. Tento induktor používá feritový materiál jako hlavní jádro, které má vysokou elektrickou energii odpor a vysoká magnetická permeabilita. Při použití feritových jader uvnitř induktory Je třeba vzít v úvahu různé faktory, jako je vysoká saturace, vysoká impedance, méně ztrát, stabilita v rámci teploty a vlastnosti materiálu. Obvykle se tedy používá s napájecími zdroji a aplikacemi pro správu napájení. Symbol induktoru feritového jádra je zobrazen níže.
Víme, že u induktoru s feritovým jádrem se jako jádro používá feritový materiál. Takže obecné složení feritu je XFe2O4, kde „X“ znamená přechodový materiál. Obecně jsou ferity používané v induktorech dostupné ve dvou typech měkkých feritů a tvrdých feritech.
Měkké feritové materiály mají schopnost převrátit svou polaritu bez jakékoli vnější energie.
Tvrdé ferity jsou permanentní magnety, jejichž polarita se nebude měnit ani po odpojení magnetického pole.
Princip fungování induktoru s feritovým jádrem
Feritový induktor funguje tak, že umožňuje toku proudu generovat magnetické pole a změna v magnetickém poli má za následek proudění opačného proudu. Takže mění energii z elektrické na magnetickou a ukládají energii v sobě.
Induktor s feritovým jádrem používá materiál feritového jádra, což je jeden typ magnetického jádra vyrobeného z feritu. Jakmile jsou tato kovová jádra použita v těchto induktorech, pak měnící se magnetické pole bude vykazovat velké vířivé proudy v důsledku elektrické vodivosti jádra (kovu). Takže tyto proudy tečou v induktorech spolu s uzavřenou smyčkou proudu.
Úlohou feritového jádra v těchto induktorech je pomoci zlepšit výkon induktoru tím, že jednoduše poskytne maximální propustnost cívce, aby se zvýšila jejich indukčnost a magnetické pole.
Obecně se rozsah propustnosti uvnitř induktorů s feritovým jádrem pohybuje od 1400 do 15 000 v závislosti na typu použitého feritového materiálu. Takže tyto induktory mají vysokou indukčnost, jak je hodnoceno s jinými typy induktorů pomocí vzduchových jader.
Jak vypočítat indukčnost induktoru s feritovým jádrem?
U feritových induktorů je termín ferit souborem keramických materiálů obsahujících některé silné elektromagnetické vlastnosti, jako je vysoká permeabilita v kombinaci s nízkou elektrickou vodivostí.
Jednoduchý feritový induktor může být navržen tak, že se kolem feritové tyče omotá minimálně 20 závitů drátu. Takže indukčnost feritové tyče může být měřena pomocí měřiče indukčnosti. Zde je indukčnost označena „L“ a počet závitů je označen „N“.
Nyní vypočítejte hodnotu AL feritového induktoru. Zde je hodnota „AL“ základním vztahem mezi indukčností konkrétního feritového jádra a číslem. ze zatáček. Pro výpočet hodnoty AL se používá následující vzorec.
AL = [(100/N)^2)] x L.
Pokud jste například naměřili hodnotu „L“ v kroku 1 jako 15 uH, pak ekvivalentní hodnota „AL“ bude:
AL = [(100/20)^2] x 15uH = (5^2) x 15uH = 25 x 15uh = 375 uH.
Následující vzorec se používá k výpočtu hodnoty indukčnosti (L) pomocí hodnoty AL pro „N“.
L = AL/[(100/N)^2].
Například: Pokud N je 10, L = 375/[(100/10)^2] = 375/[10^2] = 375/100 = 3,75 uH.
Jestliže N = 20, L = 375/[(100/20)^2] = 375/[5^2] = 375/25 = 15uH.
Shora si můžeme všimnout, že když N vzroste, pak se zvýší indukčnost. To je způsobeno hlavně umístěním řady závitů drátu kolem smyčky a pak se magnetické pole soustředí do menšího prostoru, kdekoli to může být efektivnější a produkovat větší indukčnost.
Charakteristika induktoru s feritovým jádrem
The vlastnosti induktoru feritového jádra zahrnout následující.
- Induktory s feritovým jádrem mají nízké ztráty vířivými proudy, vysoký elektrický odpor a vysokou permeabilitu. Takže tyto vlastnosti umožní použití těchto induktorů ve vysokofrekvenčních aplikacích.
- U těchto typů induktorů bude tok proudu generovat magnetické pole, stejně jako změny v magnetickém poli budou mít za následek tok opačného proudu.
- Mění energii z elektrické formy na magnetickou a ukládají tuto přeměněnou energii v sobě.
Umožňují, aby jimi protékaly stejnosměrné proudy, ale ne střídavé proudy při maximálních frekvencích. - Mají vysoce kvalitní faktory, minimální rozptylové pole, vysokou indukčnost a výkon nad teplotou.
Ztráty
Induktory s feritovým jádrem vykazují ztráty jako vířivý proud a hystereze. Tyto induktory závisí hlavně na frekvenčních úrovních. U tohoto typu induktoru se ztráty vířivými proudy exponenciálně zvyšují, zatímco hysterezní ztráty se lineárně zvyšují s nárůstem toku a frekvence.
Z těchto dvou ztrát v tomto induktoru je ztráta hysterezí hlavní, avšak až do úrovně frekvence, která závisí na výkonu jádra, nad níž je ztráta vířivými proudy většinou.
Výhody a nevýhody
The výhody induktorů s feritovým jádrem zahrnout následující.
- Induktory s feritovým jádrem mohou být provozovány při vysokých a středních frekvencích.
- Tento induktor má méně ztrát vířivými proudy.
- Tyto induktory hrají významnou roli při řízení různých parametrů, jako je ztráta hystereze a teplotní koeficient úpravou vzduchové mezery.
- Poskytují kompletní screening.
- Má maximální hodnotu indukčnosti.
- Tento induktor poskytuje vhodnou hodnotu indukčnosti i pro vyšší hodnoty.
- Má maximální propustnost s menšími ztrátami.
- Q faktor lze nastavit v potřebném frekvenčním pásmu.
Nevýhody
The nevýhody induktorů s feritovým jádrem zahrnout následující.
- U induktorů s feritovým jádrem se ztráta zvýší při vyšších frekvencích.
- Tyto induktory mají komplikovanou izolaci.
- Mají více vířivých proudů a také harmonické proudové hodnocení.
Aplikace induktoru s feritovým jádrem
The aplikace induktorů s feritovým jádrem zahrnout následující.
- Tlumivky s feritovým jádrem se používají hlavně v různých aplikacích elektrických obvodů, jako je širokopásmové připojení, konverze energie a potlačení rušení.
- Tyto tlumivky se používají v cívkách, které jsou aktivovány ve frekvenčním rozsahu AF až 100 MHz.
- Ty jsou použitelné ve výkonových transformátorech, které pracují v nízkofrekvenčním rozsahu od 1 do 200 kHz.
- Používají se na vysokých i středních frekvencích.
- Tyto induktory se používají ve spínacích obvodech, Pi filtry a také v rámci feritové prutové antény, která je určena hlavně pro MW (střední vlny) přijímače.
- Tyto se používají v zdroj napájení nebo komponenty pro úpravu energie.
Tedy, toto je přehled induktoru feritového jádra což je induktor s pevnou hodnotou. Tento induktor má feritové jádro uspořádané uvnitř cívky. Jiné induktory jako vzduchové jádro a železné jádro mají nižší hodnotu indukčnosti, větší ztráty a omezený frekvenční provoz. Takže použitím induktorů s feritovým jádrem lze tyto problémy překonat. Tento induktor je tedy správnou volbou pro různé elektrické požadavky. Zde je pro vás otázka, jakou funkci má induktor?
