5 aplikací induktorů, které byste měli znát
Jako jedna ze základních pasivních součástí induktory plnit důležitou roli v elektronických aplikacích, od spouštění motorů až po dodávku energie do vašeho domu. Induktory ukládají energii v magnetickém poli, když jím prochází proud. Typický induktor používá izolovaný drát zabalený do cívky kolem centrálního jádra.
Jakkoli jsou induktory užitečné, největším problémem je jejich fyzická velikost. Induktory často převyšují ostatní elektronické součástky v a obvod a také přidat váhu. Některé techniky simulují velký induktor v obvodu. Přidaná složitost a další komponenty však omezují použití těchto technik.
Filtry
Induktory jsou široce používány s kondenzátory a rezistory vytvořit filtry pro analogové obvody a při zpracování signálů. Samotný induktor funguje jako dolní propust, protože impedance induktoru se zvyšuje se zvyšující se frekvencí signálu.
V kombinaci s kondenzátorem, jehož impedance klesá se zvyšující se frekvencí signálu, vznikne vrubový filtr, který propustí pouze určitý frekvenční rozsah.
Kombinací kondenzátory, induktory a rezistory, pokročilé topologie filtrů podporují různé aplikace. Filtry se používají ve většině elektroniky, ačkoli kondenzátory se často používají spíše než induktory, pokud je to možné, protože jsou menší a levnější.
Senzory
Bezkontaktní senzory jsou ceněné pro svou spolehlivost a snadnou obsluhu. Induktory snímají magnetická pole nebo přítomnost magneticky permeabilního materiálu na dálku.
Indukční snímače jsou centrální téměř na každé křižovatce se semaforem, který detekuje množství provozu a podle toho upravuje signál. Tyto senzory fungují výjimečně dobře pro osobní a nákladní automobily. Některé motocykly a jiná vozidla nenabízejí dostatek podpisu, aby je senzory detekovaly bez zesílení přidáním magnetu h3 na spodek vozidla.
Indukční snímače jsou omezeny dvěma hlavními způsoby. Buď musí být snímaný objekt magnetický a indukovat v senzoru proud, nebo musí být senzor napájen, aby detekoval přítomnost materiálů, které interagují s magnetickým polem. Tyto parametry omezují použití indukčních snímačů a ovlivňují konstrukce, které je používají.
Transformátory
Kombinace induktorů, které mají sdílenou magnetickou cestu, tvoří transformátor. Transformátor je základní součástí národních elektrických sítí. Transformátory se nacházejí v mnoha napájecích zdrojích pro zvýšení nebo snížení napětí na požadovanou úroveň.
Šedé kanystry, které se často nacházejí na horní části sloupů, obsahují transformátory.
Protože magnetická pole vznikají změnou proudu, čím rychleji se proud mění (zvýšení frekvence), tím efektivněji transformátor pracuje. Jak se frekvence vstupu zvyšuje, impedance induktoru omezuje účinnost transformátoru. Prakticky jsou transformátory na bázi indukčnosti omezeny na desítky kHz, obvykle nižší. Přínos a vyšší pracovní frekvence je menší a lehčí transformátor, který dodává stejnou zátěž.
Motory
Induktory jsou normálně v pevné poloze a není jim dovoleno se pohybovat, aby se vyrovnaly s jakýmkoli blízkým magnetickým polem. Indukční motory využívají magnetickou sílu aplikovanou na induktory k přeměně elektrické energie na mechanickou energii.
Indukční motory jsou konstruovány tak, že se střídavým vstupem v čase vytváří točivé magnetické pole. Protože rychlost otáčení je řízena vstupní frekvencí, indukční motory se často používají v aplikacích s pevnou rychlostí, které lze napájet přímo ze sítě 50/60 Hz. Největší výhodou indukčních motorů oproti jiným konstrukcím je, že není vyžadován žádný elektrický kontakt mezi rotorem a motorem, díky čemuž jsou indukční motory robustní a spolehlivé.
Mnoho jednoduchých elektromotorů, se kterými se setkáte, jako jsou ty ve ventilátorech, jsou indukční motory.
Úschovna energie
Stejně jako kondenzátory, induktory ukládají energii. Na rozdíl od kondenzátoryInduktory jsou omezeny na to, jak dlouho mohou uchovávat energii, protože energie je uložena v magnetickém poli, které se po odpojení napájení zhroutí.
Hlavní použití induktorů jako úložiště energie je ve spínaných napájecích zdrojích, jako je napájecí zdroj v PC. V jednodušších, neizolovaných spínaných napájecích zdrojích je místo transformátoru a součásti pro uchovávání energie použita jediná cívka. V těchto obvodech poměr doby, kdy je induktor napájen, k době, kdy je bez napájení, určuje poměr vstupního a výstupního napětí.