Типи котушок індуктивності в електроніці

Індуктори бувають різних форм, і кожна з них відіграє важливу роль у роботі електронний пристроїв. Індуктори доступні для застосування високої потужності, придушення шуму, радіочастот, сигналів та ізоляції. Ось подивіться на поширені типи індукторів і як вони зазвичай використовуються.

Зв'язані індуктори

Сполучені котушки індуктивності мають загальний магнітний шлях і впливають один на одного. Зв’язані котушки індуктивності часто використовуються як трансформатори для підвищення або зниження напруги або забезпечення ізольованого зворотного зв’язку. Вони також використовуються в програмах, де потрібна взаємна індуктивність.

Багатошарові індуктори

Багатошарові котушки індуктивності мають шари згорнутого дроту, які намотані навколо центральної жили. Додавання додаткових шарів спірального дроту до індуктивності збільшує індуктивність і збільшує ємність між проводами. Ці котушки індуктивності замінюють більшу індуктивність за нижчу максимальну робочу частоту.

Формовані індуктори

Індуктори, які формуються в пластиковому або керамічному корпусі, відомі як формовані індуктори. Як правило, ці котушки індуктивності мають циліндричний або стрижневий форм-фактор і їх можна знайти з кількома типами обмоток.

Силові індуктори

Силові котушки індуктивності доступні в різних форм-факторах і рівнях потужності. Ці дроселі індуктивності включають все: від індуктивностей для поверхневого монтажу, які витримують кілька ампер, до індуктивностей для монтажу через отвір і шасі, які можуть витримувати від десятків до сотень ампер.

Оскільки силові котушки індуктивності піддаються впливу великої кількості струму, вони, як правило, створюють великі магнітні поля. Щоб ці магнітні поля не викликали шуму в інших частинах ланцюг, по можливості слід використовувати індуктивності з магнітним екраном.

ВЧ індуктори

Високочастотні котушки індуктивності, також звані радіочастотними (РЧ) котушками індуктивності, призначені для роботи на високих частотах. Ці котушки індуктивності часто мають більший опір і менший номінальний струм. Більшість індукторів високочастотної індуктивності мають повітряний сердечник, а не феритовий або інший матеріал для підсилення індуктивності. Це пов’язано зі збільшенням втрат, коли ці матеріали серцевини використовуються для зниження робочої частоти індуктора.

Через робочу частоту індуктора важливо пом’якшити кілька джерел втрат — будь то скин-ефект, ефект близькості або паразитна ємність. Ефекти шкіри та близькості підвищують опір індуктора. Кілька методів зменшують ці втрати, включаючи стільникові та павутинні котушки для зменшення паразитної ємності. Крім того, для зменшення скін-ефекту часто використовуються ліц-дроти.

дроселі

Дросель - це індуктивність, яка блокує високочастотні імпульси, пропускаючи імпульси низької частоти. Назва походить від заглушення або блокування високочастотних сигналів. Існує два класи дроселів:

• Дросселі живлення та звукової частоти зазвичай мають залізне ядро ​​для збільшення індуктивності та створення більш ефективних фільтрів.
• РЧ дроселі використовують залізний порошок або феритові кульки в поєднанні зі складними схемами обмоток для зменшення паразитної ємності та ефективної роботи на високих частотах. У високочастотних дроселях використовуються немагнітні або повітряні сердечники.

Індуктори для поверхневого монтажу

Поштовх до менших і більш мобільних пристроїв призвів до вибуху варіантів індукторів для поверхневого монтажу. Котушки індуктивності для поверхневого монтажу часто використовуються в перетворювачах DC-DC, фільтрації EMI, накопичувачі енергії та інші програми. Невеликий розмір і займана площа роблять індуктори для поверхневого монтажу важливим елементом у наборі інструментів мобільного та портативного електронного дизайнера.

Катушки індуктивності для поверхневого монтажу доступні з магнітним екрануванням і без нього, з потужністю струму понад 10 ампер і з низькими втратами. Індуктори для поверхневого монтажу часто використовують залізний або феритовий сердечник або спеціальні методи намотування для оптимізації роботи індуктора. Це також допомагає зберегти невеликий розмір і форм-фактор.

Типи сердечників індуктивності

Матеріал серцевини індуктора відіграє велику роль у роботі індуктора. Матеріал сердечника безпосередньо впливає на індуктивність дроселя. Він визначає максимальну робочу частоту, а також поточну ємність котушки індуктивності.

• Повітряні ядра мають більш високу частоту роботи через відсутність втрат в серцевині, але мають меншу індуктивність.
• Залізні ядра мають низький опір з високою індуктивністю. Втрати сердечника, вихрові струми, магнітне насичення та гістерезис обмежують робочу частоту та струм.
• Феритові сердечники мають непровідний керамічний матеріал для високочастотної роботи. Магнітне насичення обмежує ємність струму.
• Тороїдальні сердечники це сердечники у формі пончиків, які зменшують випромінювані електромагнітні електромагнітні електромагніли та забезпечують високу індуктивність.
• Ламіновані сердечники мають високу індуктивність з нижчим гістерезисом і втратами на вихровий струм.