Az induktorok 5 alkalmazása, amelyet ismernie kell

Az egyik alapvető passzív komponensként induktorok fontos szerepet töltenek be az elektronikai alkalmazásokban, a motorok beindításától a ház energiaellátásáig. Az induktorok az energiát mágneses térben tárolják, amikor áram folyik rajta. Egy tipikus induktor szigetelt vezetéket használ, amelyet egy tekercsbe csavarnak a központi mag köré.

Bármennyire is hasznosak az induktorok, a legnagyobb probléma a fizikai méretük. Az induktorok gyakran eltörpülnek a többi elektronikus komponens mellett a áramkör és adjunk hozzá súlyt is. Egyes technikák egy nagy tekercset szimulálnak egy áramkörben. A bonyolultság és a további összetevők azonban korlátozzák az ilyen technikák alkalmazását.

Közelkép a két réz induktorról
demarco-media / Getty Images

Szűrők

Az induktorokat széles körben használják kondenzátorokkal és ellenállások szűrők létrehozására analóg áramkörökhöz és jelfeldolgozáshoz. Az induktor önmagában aluláteresztő szűrőként működik, mivel az induktor impedanciája a jel frekvenciájának növekedésével nő.

Egy kondenzátorral kombinálva, amelynek impedanciája a jel frekvenciájának növekedésével csökken, egy rovátkolt szűrő keletkezik, amely csak egy bizonyos frekvenciatartományt enged át.

Kombinálással kondenzátorok, induktorok és ellenállások, a fejlett szűrőtopológiák számos alkalmazást támogatnak. A legtöbb elektronikában szűrőket használnak, bár lehetőség szerint gyakran inkább kondenzátorokat használnak induktorok helyett, mivel ezek kisebbek és olcsóbbak.

Érzékelők

Az érintés nélküli érzékelőket megbízhatóságuk és könnyű kezelhetőségük miatt értékelik. Az induktorok távolról érzékelik a mágneses tereket vagy a mágnesesen áteresztő anyagok jelenlétét.

Induktív érzékelők Szinte minden kereszteződés középpontjában van egy közlekedési lámpa, amely érzékeli a forgalom nagyságát és ennek megfelelően állítja be a jelzést. Ezek az érzékelők kifejezetten jól működnek személy- és teherautóknál. Egyes motorkerékpárok és más járművek nem nyújtanak elegendő aláírást ahhoz, hogy az érzékelők anélkül érzékeljék őket, hogy a jármű aljára h3 mágnest adnak.

Az induktív érzékelőket két fő módon korlátozzák. Az érzékelendő tárgynak vagy mágnesesnek kell lennie, és áramot kell indukálnia az érzékelőben, vagy az érzékelőt árammal kell ellátni, hogy észlelje a mágneses mezővel kölcsönhatásba lépő anyagok jelenlétét. Ezek a paraméterek korlátozzák az induktív érzékelők alkalmazását, és befolyásolják az őket használó kialakításokat.

Transzformátorok

A közös mágneses úttal rendelkező induktorok kombinálása transzformátort képez. A transzformátor a nemzeti elektromos hálózatok alapvető eleme. A transzformátorok számos tápegységben megtalálhatók a feszültségek kívánt szintre történő növelésére vagy csökkentésére.

A közüzemi oszlopok tetején gyakran található szürke tartályok transzformátorokat tartalmaznak.

Mivel a mágneses mezőket az áramerősség változása hozza létre, minél gyorsabban változik az áram (növekszik a frekvencia), annál hatékonyabban működik a transzformátor. A bemenet frekvenciájának növekedésével az induktor impedanciája korlátozza a transzformátor hatékonyságát. Gyakorlatilag az induktivitás alapú transzformátorok több tíz kHz-re korlátozódnak, általában alacsonyabbak. Előnye a magasabb működési frekvencia egy kisebb és könnyebb tömegű transzformátor, amely ugyanazt a terhelést adja le.

Harley Davidson archívum
Harley-Davidson archívum

Motorok

Az induktorok általában rögzített helyzetben vannak, és nem mozoghatnak, hogy a közeli mágneses mezőhöz igazodjanak. Az induktív motorok kihasználják az induktorokra kifejtett mágneses erőt, hogy az elektromos energiát mechanikai energiává alakítsák.

Az induktív motorokat úgy tervezték, hogy egy váltóáramú bemenettel időben forgó mágneses tér jöjjön létre. Mivel a forgási sebességet a bemeneti frekvencia szabályozza, az indukciós motorokat gyakran használják fix fordulatszámú alkalmazásokban, amelyek közvetlenül 50/60 Hz-es hálózatról táplálhatók. Az induktív motorok legnagyobb előnye más kivitelekkel szemben, hogy nincs szükség elektromos érintkezésre a forgórész és a motor között, így az induktív motorok robusztusak és megbízhatóak.

Sok egyszerű elektromos motor, amellyel találkozhat, mint például a ventilátorokban, induktív motor.

Energia tároló

A kondenzátorokhoz hasonlóan az induktorok is energiát tárolnak. nem úgy mint kondenzátorok, az induktorok korlátozottak abban, hogy mennyi ideig tárolhatnak energiát, mivel az energiát mágneses térben tárolják, amely összeomlik, amikor az áramot megszakítják.

Az induktorok energiatárolóként való felhasználása főként kapcsolóüzemű tápegységekben történik, mint például a PC tápegységében. Az egyszerűbb, nem szigetelt kapcsolóüzemű tápegységekben a transzformátor és az energiatároló alkatrész helyett egyetlen tekercset használnak. Ezekben az áramkörökben az induktor tápfeszültség alatti idejének aránya az áramtalanítási időhöz viszonyítva határozza meg a bemeneti és kimeneti feszültség arányát.