Οι διαφορετικοί τύποι επαγωγέων και οι παράγοντες που επηρεάζουν

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Διαφορετικοί τύποι επαγωγέων είναι διαθέσιμοι με βάση τα μεγέθη και τις βαθμολογίες. Τα φυσικά τους μεγέθη ποικίλλουν από μικρά μεγέθη έως τον τεράστιο μετασχηματιστή, ανάλογα με την ισχύ που χειρίζεται και τη συχνότητα του AC που χρησιμοποιείται. Ως ένα από τα βασικά εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται στην ηλεκτρονική , οι επαγωγείς χρησιμοποιούνται εκτενώς σε πολύ ευρύτερες περιοχές εφαρμογής, όπως έλεγχος σήματος, εξάλειψη θορύβου, σταθεροποίηση τάσης, ηλεκτρονική δύναμη εξοπλισμοί, λειτουργίες αυτοκινήτων κ.λπ. Τώρα μια μέρα, η βελτίωση των τεχνικών σχεδιασμού επαγωγών βελτιώνει τη σημαντική απόδοση στο υπόλοιπο κύκλωμα.

Τύποι επαγωγέων

Διαφορετικοί τύποι επαγωγέων

Διαφορετικοί τύποι επαγωγέων



Ένα διαφορετικό ηλεκτρονικό στοιχείο που χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών απαιτεί διάφορους τύπους επαγωγέων. Αυτά είναι διαφορετικών σχημάτων, μεγεθών, συμπεριλαμβανομένων των καλωδίων και των πολυστρωματικών επαγωγέων. Διαφορετικοί τύποι επαγωγέων περιλαμβάνουν επαγωγείς υψηλής συχνότητας, επαγωγείς γραμμών τροφοδοσίας ή επαγωγείς ισχύος και επαγωγείς για γενικά κυκλώματα. Η διαφοροποίηση των επαγωγών βασίζεται στον τύπο περιέλιξης καθώς και στον πυρήνα που χρησιμοποιείται.


  • Επαγωγείς πυρήνα αέρα

    Επαγωγέας πυρήνα αέρα

    Επαγωγέας πυρήνα αέρα



Σε αυτόν τον τύπο επαγωγέα, ο πυρήνας απουσιάζει εντελώς. Αυτοί οι επαγωγείς προσφέρουν υψηλή διαδρομή απροθυμίας για τη μαγνητική ροή, άρα λιγότερη επαγωγή. Οι επαγωγείς πυρήνα αέρα έχουν μεγαλύτερα πηνία για να παράγουν υψηλότερες πυκνότητες ροής. Χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές υψηλής συχνότητας, συμπεριλαμβανομένων τηλεοπτικών και ραδιοφωνικών δεκτών.

  • Ferro Magnetic ή Iron Core Inductors

Επαγωγέας πυρήνα σιδήρου

Επαγωγέας πυρήνα σιδήρου

Λόγω της μεγαλύτερης μαγνητικής διαπερατότητάς τους, αυτά έχουν υψηλή ιδιότητα επαγωγής. Αυτοί είναι επαγωγείς υψηλής ισχύος αλλά περιορίζονται σε υψηλότερη χωρητικότητα λόγω της υστέρησης και των απωλειών ρεύματος.

Σχέδια μετασχηματιστών είναι τα παραδείγματα αυτού του τύπου.

  • Πυρήνες φερρίτη

    Πυρήνες φερρίτη

    Πυρήνες φερρίτη

Αυτοί είναι οι διαφορετικοί τύποι επαγωγέων που προσφέρουν πλεονεκτήματα μειωμένου κόστους και χαμηλών πυρήνων απωλειών σε υψηλές συχνότητες. Ο φερρίτης είναι ένα κεραμικό μεταλλικό οξείδιο που βασίζεται σε ένα μείγμα Ferric Oxide Fe2O3. Οι μαλακοί φερρίτες χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του πυρήνα για τη μείωση των απωλειών υστέρησης.

  • Τοροειδείς πυρήνες

Επαγωγείς τοροειδούς πυρήνα

Επαγωγείς τοροειδούς πυρήνα

Σε αυτούς τους επαγωγείς, ένα πηνίο τυλίγεται σε ένα δακτυλιοειδές κυκλικό δακτύλιο. Η διαρροή ροής είναι πολύ χαμηλή σε αυτόν τον τύπο επαγωγέα. Ωστόσο, απαιτούνται ειδικές μηχανές περιέλιξης για το σχεδιασμό αυτού του τύπου επαγωγέα. Μερικές φορές ο πυρήνας φερρίτη χρησιμοποιείται επίσης για τη μείωση των απωλειών σε αυτόν τον σχεδιασμό.

  • Επαγωγείς βασισμένοι σε μπομπίνα

    Επαγωγείς βασισμένοι σε μπομπίνα

    Επαγωγείς βασισμένοι σε μπομπίνα

Σε αυτόν τον τύπο, το πηνίο τυλίγεται στο μπομπίνα. Τα σχέδια επαγωγέα τραύματος Bobbin ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό από την άποψη της ισχύος, τα επίπεδα τάσης και ρεύματος, τη συχνότητα λειτουργίας κ.λπ. Αυτά χρησιμοποιούνται κυρίως σε τροφοδοτικά λειτουργίας και εφαρμογές μετατροπής ισχύος.


  • Επαγωγείς πολλαπλών στρωμάτων

Επαγωγείς πολλαπλών στρωμάτων

Επαγωγείς πολλαπλών στρωμάτων

Ένας πολυστρωματικός επαγωγέας περιέχει δύο αγώγιμα σχήματα πηνίων τα οποία είναι διατεταγμένα σε δύο στρώσεις στο πάνω μέρος ενός σώματος πολλαπλών στρωμάτων. Τα πηνία συνδέονται ηλεκτρικά με διαδοχικό τρόπο σε σειρά με δύο ακόμη αγώγιμα σχήματα πηνίων που βρίσκονται στο κάτω μέρος του σώματος πολλαπλών στρωμάτων. Αυτά χρησιμοποιούνται κυρίως σε συστήματα κινητής επικοινωνίας και εφαρμογές καταστολής θορύβου.

  • Επαγωγείς λεπτής μεμβράνης

    Επαγωγείς λεπτής μεμβράνης

    Επαγωγείς λεπτής μεμβράνης

Αυτά είναι εντελώς διαφορετικά από τα συμβατικά πηνία τύπου τσιπ που τυλίγονται με σύρμα χαλκού. Σε αυτόν τον τύπο, μικροσκοπικοί επαγωγείς σχηματίζονται χρησιμοποιώντας επεξεργασία λεπτής μεμβράνης για τη δημιουργία του επαγωγέα τσιπ για υψηλή συχνότητα εφαρμογές, που κυμαίνονται από περίπου nano Henry.

Πώς λειτουργεί ο επαγωγέας;

Ένας επαγωγέας αναφέρεται συχνά ως αντίσταση AC. Αντέχει στις αλλαγές στο ρεύμα και αποθηκεύει ενέργεια με τη μορφή του μαγνητικού πεδίου. Αυτά είναι απλά στην κατασκευή, αποτελούμενα από τα πηνία από σύρμα χαλκού που τυλίγονται σε έναν πυρήνα. Αυτός ο πυρήνας μπορεί να είναι μαγνητικός ή αέρας. Διαφορετικοί τύποι επαγωγέων μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε προηγμένες εφαρμογές όπως ασύρματη μεταφορά ισχύος .

Εργασία πηνίου

Εργασία πηνίου

Οι μαγνητικοί πυρήνες μπορεί να είναι τοροειδείς ή πυρήνες τύπου Ε. Υλικά όπως κεραμικό, φερρίτης, σίδηρος με κινητήρα χρησιμοποιούνται για αυτόν τον πυρήνα. Το πηνίο που μεταφέρει το ηλεκτρικό ρεύμα παράγει το μαγνητικό πεδίο γύρω από τον αγωγό. Παράγονται περισσότερες μαγνητικές γραμμές εάν ο πυρήνας τοποθετηθεί μέσα στο πηνίο, με την προϋπόθεση ότι χρησιμοποιείται υψηλή διαπερατότητα του πυρήνα.

Το μαγνητικό πεδίο προκαλεί EMF στο πηνίο που οδηγεί σε ροή ρεύματος. Σύμφωνα με τον νόμο του Lenz, το επαγόμενο ρεύμα αντιτίθεται στην αιτία, που είναι η εφαρμοζόμενη τάση. Ως εκ τούτου, ο επαγωγέας αντιτίθεται στη μεταβολή του ρεύματος εισόδου που οδηγεί σε αλλαγή στο μαγνητικό πεδίο. Αυτή η μείωση της ροής ρεύματος που οφείλεται στην επαγωγή ονομάζεται επαγωγική αντίδραση. Η επαγωγική αντίδραση θα αυξηθεί εάν αυξηθεί ο αριθμός στροφών στο πηνίο. Αποθηκεύει επίσης την ενέργεια ως μαγνητικό πεδίο μέσω διαδικασιών φόρτισης και εκφόρτισης και απελευθερώνει την ενέργεια κατά την εναλλαγή του κυκλώματος. Περιοχές εφαρμογής επαγωγέων περιλαμβάνουν αναλογικά κυκλώματα, επεξεργασία σήματος κ.λπ.

Παράγοντες που επηρεάζουν την επαγωγή ενός επαγωγέα

Η ικανότητα παραγωγής μαγνητικών γραμμών αναφέρεται ως επαγωγή. Η τυπική μονάδα επαγωγής είναι ο Χένρι. Η ποσότητα της μαγνητικής ροής που αναπτύχθηκε ή η επαγωγή διαφορετικών τύπων επαγωγών εξαρτάται από τέσσερις βασικούς παράγοντες που συζητούνται παρακάτω.

  • Αριθμός στροφών σε πηνίο

Εάν ο αριθμός στροφών είναι μεγαλύτερος, παράγεται μεγαλύτερη ποσότητα μαγνητικού πεδίου, πράγμα που οδηγεί σε μεγαλύτερη επαγωγή. Λιγότερες στροφές οδηγούν σε λιγότερη αυτεπαγωγή.

  • Υλικό του πυρήνα

Εάν το υλικό που χρησιμοποιείται για τον πυρήνα έχει υψηλή διαπερατότητα, περισσότερο θα είναι η επαγωγή ενός επαγωγέα. Αυτό συμβαίνει επειδή τα υλικά υψηλής διαπερατότητας προσφέρουν τη χαμηλή διαδρομή απροθυμίας στη μαγνητική ροή.

  • Περιοχή διατομής του πηνίου

Μεγαλύτερη περιοχή διατομής οδηγεί σε μεγαλύτερη επαγωγικότητα επειδή αυτό προσφέρει λιγότερη αντίσταση στη μαγνητική ροή ως προς την περιοχή.

  • Μήκος του πηνίου

Όσο περισσότερο το πηνίο λιγότερο θα είναι η αυτεπαγωγή. Αυτό συμβαίνει επειδή, για ένα δεδομένο ποσό του πεδίου, η αντίθετη δύναμη στη μαγνητική ροή είναι μεγαλύτερη.

Το σταθερό πηνίο δεν επιτρέπει στο χρήστη να μεταβάλλει την επαγωγικότητα μόλις έχει σχεδιαστεί. Αλλά είναι δυνατόν να διαφοροποιηθεί η επαγωγή χρησιμοποιώντας μεταβλητούς επαγωγείς μεταβάλλοντας τον αριθμό των στροφών ανά πάσα στιγμή ή μεταβάλλοντας το υλικό πυρήνα μέσα και έξω από το πηνίο.

Απώλεια ισχύος σε έναν επαγωγέα

Η ισχύς που διαχέεται στον επαγωγέα οφείλεται κυρίως στις δύο πηγές: τον πυρήνα του πηνίου και τις περιελίξεις.

Διαφορετικοί πυρήνες επαγωγέα

Διαφορετικοί πυρήνες επαγωγέα

Πυρήνας πηνίου: Η απώλεια ενέργειας στον πυρήνα του επαγωγέα οφείλεται στην υστέρηση και στις απώλειες ρεύματος. Το μαγνητικό πεδίο που εφαρμόζεται στο μαγνητικό υλικό αυξάνεται, πηγαίνει στο επίπεδο κορεσμού και στη συνέχεια μειώνεται. Όμως, ενώ μειώνεται, δεν εντοπίζει την αρχική διαδρομή. Αυτό προκαλεί απώλειες υστέρησης. Η μικρότερη τιμή του συντελεστή υστέρησης των βασικών υλικών έχει ως αποτέλεσμα τις χαμηλές απώλειες υστέρησης.

Ο άλλος τύπος απώλειας πυρήνα είναι η απώλεια ρεύματος Eddy. Αυτά τα ριγωτά ρεύματα προκαλούνται στο υλικό του πυρήνα λόγω της αλλαγής του ρυθμού του μαγνητικού πεδίου σύμφωνα με το νόμο του Lenz. Οι απώλειες του Eddy είναι πολύ μικρότερες από την απώλεια υστέρησης. Αυτές οι απώλειες ελαχιστοποιούνται με τη χρήση υλικών χαμηλού συντελεστή υστέρησης και πλαστικοποιημένου πυρήνα.

Περιελίξεις πηνίου

Περιελίξεις πηνίου

Περιελίξεις πηνίου: Σε επαγωγείς, οι απώλειες συμβαίνουν όχι μόνο στον πυρήνα, αλλά και στις περιελίξεις. Οι περιελίξεις έχουν τη δική τους αντίσταση. Όταν το ρεύμα διέρχεται από αυτές τις περιελίξεις, οι απώλειες θερμότητας (I ^ 2 * R) θα πραγματοποιηθούν στις περιελίξεις. Όμως με την αυξανόμενη συχνότητα, η αντίσταση τυλίγματος αυξάνεται λόγω της επίδρασης στο δέρμα. Η επίδραση του δέρματος προκαλεί το ρεύμα να συγκεντρώνεται στην επιφάνεια του αγωγού από τα κέντρα. Έτσι μειώνεται η πραγματική περιοχή της τρέχουσας περιοχής μεταφοράς

Επίσης, τα ρεύματα διόδου που προκαλούνται στις περιελίξεις προκαλούν το ρεύμα να προκαλείται στους γειτονικούς αγωγούς που ονομάζεται φαινόμενο εγγύτητας.

Λόγω των αλληλεπικαλυπτόμενων αγωγών στα πηνία, το φαινόμενο εγγύτητας προκαλεί αύξηση της αντίστασης του αγωγού υψηλότερη από ό, τι στην περίπτωση του δέρματος. Οι απώλειες περιελίξεων μειώνονται με τις προηγμένες τεχνολογίες περιελίξεως όπως περιελίξεις σε σχήμα αλουμινόχαρτου και καλωδίων litz.

Ελπίζω ότι το άρθρο μου ήταν ενημερωτικό και ενδιαφέρον. Λοιπόν, εδώ είναι μια βασική ερώτηση για εσάς - Ποιος είναι ο ρόλος των επαγωγέων στα ηλεκτρικά κυκλώματα;

Δώστε την απάντησή σας στην παρακάτω ενότητα σχολίων.Μπορείτε επίσης να μοιραστείτε τις αντιλήψεις σας σχετικά με αυτό το άρθρο και τις ιδέες.

Φωτογραφικές μονάδες:

Διαφορετικοί επαγωγείς από 1. bp.blogspot
Επαγωγέας πυρήνα αέρα από i01.i.aliimg
Σιδηρομαγνητικοί ή σιδερένιοι πυρήνες από agilemagco
Πυρήνες φερρίτη από falconacoustics
Επαγωγείς με βάση το Bobbin από ηλεκτρική διάταξη
Πολυεπίπεδες επαγωγείς από ηλεκτρονικά προϊόντα
Επαγωγείς λεπτών ταινιών από microfabnh
Πώς λειτουργούν οι επαγωγείς dw-inductionheating
Διαφορετικοί πυρήνες επαγωγέων από i01.i.aliimg
Περιτύλιξη πηνίου από stonessoundstudio