Az induktorok típusai az elektronikában
Az induktorok különféle formákban kaphatók, és mindegyik fontos szerepet játszik a működésében elektronikus eszközöket. Induktorok állnak rendelkezésre nagy teljesítményű alkalmazásokhoz, zajelnyomáshoz, rádiófrekvenciához, jelekhez és leválasztáshoz. Íme egy pillantás az induktorok gyakori típusaira, és ezek tipikus használatára.
Csatolt induktorok
A csatolt induktorok mágneses úton osztoznak, és befolyásolják egymást. A csatolt induktorokat gyakran használják transzformátorként a feszültség növelésére vagy csökkentésére, vagy izolált visszacsatolás biztosítására. Ezeket olyan alkalmazásokban is használják, ahol kölcsönös induktivitás szükséges.
Többrétegű induktorok
A többrétegű induktorok tekercselt huzalrétegekkel rendelkeznek, amelyek egy központi mag köré vannak feltekerve. További rétegek tekercses huzal hozzáadása az induktorhoz növeli az induktivitást, és növeli a vezetékek közötti kapacitást. Ezek az induktorok magasabb induktivitást és alacsonyabb maximális működési frekvenciát váltanak ki.
Öntött induktorok
A műanyag vagy kerámia házba öntött induktorokat fröccsöntött induktoroknak nevezzük. Általában ezek az induktorok hengeres vagy rúd alakúak, és többféle tekercselési lehetőséggel is megtalálhatók.
Teljesítmény induktorok
A teljesítményinduktorok többféle formában és teljesítményszintben állnak rendelkezésre. Ezek az induktorok mindent tartalmaznak, a felületre szerelhető induktoroktól, amelyek néhány ampert képesek kezelni, az átmenő lyukba szerelhető és alvázra szerelhető teljesítményinduktorokig, amelyek több tíz ampert képesek kezelni.
Mivel a teljesítményinduktorok nagy mennyiségű áramnak vannak kitéve, hajlamosak nagy mágneses mezőket generálni. Annak elkerülése érdekében, hogy ezek a mágneses mezők zajt keltsenek a készülék más részein áramkör, lehetőség szerint mágnesesen árnyékolt induktorokat kell használni.
RF induktorok
A nagyfrekvenciás induktorokat, más néven rádiófrekvenciás (RF) induktorokat, úgy tervezték, hogy magas frekvencián működjenek. Ezeknek az induktoroknak gyakran nagyobb az ellenállása és alacsonyabb a névleges áramuk. A legtöbb rádiófrekvenciás induktor levegőmaggal rendelkezik, nem pedig ferrit vagy más induktivitásnövelő maganyaggal. Ennek oka a veszteségek növekedése, amikor ezeket a maganyagokat az induktor működési frekvenciájának csökkentésére használják.
Az induktor működési frekvenciája miatt fontos, hogy csökkentsük a veszteség számos forrását – legyen szó bőrhatásról, közelségi hatásról vagy parazita kapacitásról. A bőr és a közelségi hatások növelik az induktor ellenállását. Számos technika csökkenti ezeket a veszteségeket, beleértve a méhsejt és a pókháló tekercseket a parazita kapacitás csökkentésére. Ezenkívül gyakran használnak litz-drótokat a bőrhatás csökkentésére.
Fulladás
A fojtótekercs olyan induktor, amely blokkolja a magas frekvenciájú impulzusokat, miközben átengedi az alacsonyabb frekvenciájú impulzusokat. A név a nagyfrekvenciás jelek elfojtásának vagy blokkolásának köszönhető. A fojtószelepeknek két osztálya van:
- A teljesítmény- és hangfrekvenciás fojtótekercsek általában vasmaggal rendelkeznek, hogy növeljék az induktivitást és hatékonyabbak legyenek a szűrők.
- Az RF fojtótekercsek vasport vagy ferrit gyöngyöket használnak összetett tekercselési mintákkal kombinálva, hogy csökkentsék a parazita kapacitást és hatékonyan működjenek magas frekvencián. A magasabb frekvenciájú fojtótekercsek nem mágneses vagy levegős magokat használnak.
Felületre szerelhető induktorok
A kisebb és több mobil eszköz iránti törekvés a felületre szerelhető induktorok választékának robbanásszerű növekedéséhez vezetett. A felületre szerelhető induktorokat gyakran használják DC-DC konverterekben, EMI-szűrésben, energiatárolásban és egyéb alkalmazások. A kis méret és a helyigény miatt a felületre szerelhető induktorok a mobil és hordozható elektronikai tervezők eszköztárának elengedhetetlen elemeivé válnak.
Felületre szerelhető induktorok kaphatók mágneses árnyékolással és anélkül, 10 A-t meghaladó áramerősséggel és alacsony veszteséggel. A felületre szerelhető induktorok gyakran vas- vagy ferritmagot vagy speciális tekercselési technikákat használnak az induktor teljesítményének optimalizálására. Ez is segít megőrizni a kis helyigényt és az alaktényezőt.
Az induktormagok típusai
Az induktor maganyaga nagy szerepet játszik az induktor teljesítményében. A mag anyaga közvetlenül befolyásolja az induktor induktivitását. Meghatározza a maximális működési frekvenciát, valamint az induktor áramkapacitását.
- Levegő magok magasabb frekvenciájú működéssel rendelkeznek, mivel nincs magveszteség, de kisebb az induktivitása.
- Vas magok alacsony ellenállásúak nagy induktivitás mellett. A magveszteségek, az örvényáramok, a mágneses telítettség és a hiszterézis korlátozzák a működési frekvenciát és áramerősséget.
- Ferrit magok nem vezető kerámia anyaggal rendelkeznek a magasabb frekvenciájú működés érdekében. A mágneses telítettség korlátozza az áramkapacitást.
- Toroid magok fánk alakú magok, amelyek csökkentik a kisugárzott EMI-t és magas induktivitást biztosítanak.
- Laminált magok nagy induktivitása kisebb hiszterézissel és örvényáram-veszteséggel.