Tipi di induttori in elettronica

Gli induttori sono disponibili in varie forme e ciascuno svolge un ruolo importante nel funzionamento di elettronico dispositivi. Sono disponibili induttori per applicazioni ad alta potenza, soppressione del rumore, radiofrequenza, segnali e isolamento. Ecco uno sguardo ai tipi comuni di induttori e al modo in cui ciascuno viene utilizzato in genere.

Induttori accoppiati

Gli induttori accoppiati condividono un percorso magnetico e si influenzano a vicenda. Gli induttori accoppiati vengono spesso utilizzati come trasformatori per aumentare o diminuire la tensione o fornire un feedback isolato. Questi sono utilizzati anche in applicazioni in cui è richiesta l'induttanza reciproca.

Induttori multistrato

Gli induttori multistrato hanno strati di filo a spirale che sono avvolti attorno a un nucleo centrale. L'aggiunta di ulteriori strati di filo a spirale a un induttore aumenta l'induttanza e aumenta la capacità tra i fili. Questi induttori scambiano un'induttanza maggiore con una frequenza operativa massima inferiore.

Induttori stampati

Gli induttori stampati in un alloggiamento in plastica o ceramica sono noti come induttori stampati. Generalmente, questi induttori hanno un fattore di forma cilindrico oa barra e possono essere trovati con diversi tipi di opzioni di avvolgimento.

Induttori di potenza

Gli induttori di potenza sono disponibili in una varietà di fattori di forma e livelli di potenza. Questi induttori includono di tutto, dagli induttori a montaggio superficiale in grado di gestire pochi ampere agli induttori di potenza con montaggio su telaio e a foro passante in grado di gestire da decine a centinaia di ampere.

Poiché gli induttori di potenza sono soggetti a grandi quantità di corrente, questi tendono a generare grandi campi magnetici. Per evitare che questi campi magnetici inducano rumore in altre parti del circuito, se possibile devono essere utilizzati induttori schermati magneticamente.

Induttori RF

Gli induttori ad alta frequenza, chiamati anche induttori a radiofrequenza (RF), sono progettati per funzionare ad alte frequenze. Questi induttori hanno spesso una resistenza maggiore e una corrente nominale inferiore. La maggior parte degli induttori RF ha un nucleo in aria anziché in ferrite o altro materiale del nucleo che aumenta l'induttanza. Ciò è dovuto all'aumento delle perdite quando tali materiali d'anima vengono utilizzati per ridurre la frequenza operativa dell'induttore.

A causa della frequenza operativa dell'induttore, è importante mitigare diverse fonti di perdita, che si tratti dell'effetto pelle, dell'effetto di prossimità o della capacità parassita. Gli effetti pelle e prossimità aumentano la resistenza di un induttore. Diverse tecniche riducono queste perdite, comprese le bobine a nido d'ape e a ragnatela per ridurre la capacità parassita. Inoltre, i fili litz vengono spesso utilizzati per ridurre l'effetto pelle.

soffoca

Un'induttanza è un induttore che blocca gli impulsi ad alta frequenza lasciando passare gli impulsi a bassa frequenza. Il nome deriva dal soffocamento o dal blocco dei segnali ad alta frequenza. Esistono due classi di strozzatori:

• Le induttanze di potenza e frequenza audio in genere hanno un nucleo di ferro per aumentare l'induttanza e creare filtri più efficaci.
• Le induttanze RF utilizzano polvere di ferro o sfere di ferrite combinate con schemi di avvolgimento complessi per ridurre la capacità parassita e operare efficacemente alle alte frequenze. Le induttanze ad alta frequenza utilizzano nuclei non magnetici o in aria.

Induttori a montaggio superficiale

La spinta verso dispositivi più piccoli e mobili ha portato all'esplosione delle opzioni per gli induttori a montaggio superficiale. Gli induttori a montaggio superficiale sono spesso utilizzati nei convertitori CC-CC, nel filtraggio EMI, nell'accumulo di energia e altre applicazioni. Le dimensioni ridotte e l'ingombro rendono gli induttori a montaggio superficiale un elemento essenziale nella cassetta degli attrezzi del progettista elettronico mobile e portatile.

Gli induttori a montaggio superficiale sono disponibili con e senza schermatura magnetica, con capacità di corrente superiori a 10 ampere e con basse perdite. Gli induttori a montaggio superficiale spesso utilizzano un nucleo di ferro o ferrite o speciali tecniche di avvolgimento per ottimizzare le prestazioni dell'induttore. Ciò aiuta anche a mantenere un ingombro e un fattore di forma ridotti.

Tipi di nuclei dell'induttore

Il materiale di base di un induttore svolge un ruolo importante nelle prestazioni di un induttore. Il materiale del nucleo influenza direttamente l'induttanza dell'induttore. Determina la frequenza operativa massima, nonché la capacità di corrente dell'induttore.

• Nuclei d'aria hanno un funzionamento a frequenza più elevata a causa dell'assenza di perdite del nucleo ma hanno un'induttanza inferiore.
• Nuclei di ferro hanno bassa resistenza con alta induttanza. Perdite nel nucleo, correnti parassite, saturazione magnetica e isteresi limitano la frequenza e la corrente di funzionamento.
• Nuclei di ferrite hanno materiale ceramico non conduttivo per il funzionamento a frequenza più elevata. La saturazione magnetica limita la capacità di corrente.
• Nuclei toroidali sono nuclei a forma di ciambella che riducono le interferenze elettromagnetiche irradiate e forniscono un'elevata induttanza.
• Nuclei laminati hanno un'elevata induttanza con una minore isteresi e perdite di correnti parassite.