Ferriittisydäninduktori: toiminta, tyypit, laskelmat, häviöt ja sen sovellukset

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Induktori on elektroninen komponentti, jota käytetään varastoimaan sähköenergiaa magneettikentässä, kun sähkövirta syötetään sen läpi. Induktorit tehdään tavallisesti kelaksi, jossa on eristetty lanka. Aina kun tämän kelan läpi syötetään virtaa vasemmalta oikealle, syntyy magneettikenttä myötäpäivään. Joten induktorit vastustavat kaikkia muutoksia niiden läpi kulkevassa virrassa. Yleensä induktoreita on saatavana kolmen tyyppisenä ilmaytimenä, rautasydämenä ja ferriittisydämenä. Ilma- ja rautasydäntyyppiset induktorit yksinkertaisesti kuljettavat minimitaajuuden, suuremmat häviöt ja alhaiset induktanssi kun taas ferriittisydämellä on korkea läpäisevyys, korkea induktanssi ja kiinteä arvo. Tässä artikkelissa on siis lyhyttä tietoa a ferriittiytiminen kela – sovellusten parissa työskenteleminen.


Mikä on ferriittiydinduktori?

Ferriittisydäminen kelan määritelmä on kaksinapainen passiivinen sähkökomponentti, jota käytetään vastustamaan sen läpi virtaavan sähkövirran muutoksia. Tämä induktori käyttää ferriittimateriaalia, kuten pääydin, jolla on korkea sähkö vastus & korkea magneettinen permeabiliteetti. Käytettäessä ferriittiytimiä sisällä induktorit Eri tekijät on otettava huomioon, kuten korkea saturaatio, korkea impedanssi, vähemmän häviöitä, stabiilisuus lämpötilassa ja materiaalin ominaisuudet. Joten sitä käytetään yleensä virrantoimittajien ja virranhallintasovellusten kanssa. Ferriittisydämen kelan symboli näkyy alla.



  Ferriittiytimen kelan symboli
Ferriittiytimen kelan symboli

Tiedämme, että ferriittisydämiskelassa ferriittimateriaalia käytetään sydämen tavoin. Ferriitin yleinen koostumus on siis XFe2O4, jossa 'X' tarkoittaa siirtymämateriaalia. Yleensä induktorien ferriittejä on saatavana kahta tyyppiä pehmeinä ja kovina ferriiteinä.

  Ferriittisydän kela
Ferriittisydän kela

Pehmeät ferriittimateriaalit pystyvät kääntämään napaisuuden ilman ulkopuolista energiaa.
Kovat ferriitit ovat kestomagneetteja, joiden napaisuus ei muutu edes magneettikentän irtoamisen jälkeen.



Ferriittisydänkelan toimintaperiaate

Ferriittisydäminen kela toimii sallimalla virran virran muodostaa magneettikentän ja muutos magneettikentässä johtaa vastakkaisen virran virtaamiseen. Joten ne muuttavat energian sähköisestä magneettiseksi ja varastoivat energian sisäänsä.

Ferriittisydäninduktori käyttää ferriittisydänmateriaalia, joka on yhden tyyppinen ferriitistä valmistettu magneettinen sydän. Kun näitä metalliytimiä käytetään näissä induktoreissa, muuttuvassa magneettikentässä on suuria pyörrevirtoja sydämen (metallin) sähkönjohtavuudesta johtuen. Joten nämä virrat kulkevat induktoreissa suljetun virran mukana.

  PCBWay

Ferriittiytimen rooli näissä induktoreissa on auttaa parantamaan induktorin suorituskykyä tarjoamalla kelalle maksimiläpäisevyys niiden induktanssin ja magneettikentän lisäämiseksi.

Yleensä ferriittisydämien induktorien läpäisevyysalue vaihtelee välillä 1400 - 15 000 käytetyn ferriittimateriaalityypin mukaan. Joten näillä induktoreilla on korkea induktanssi arvioituna muiden tyyppisten induktorien kanssa ilmaytimien avulla.

Kuinka laskea ferriittisydänkelan induktanssi?

Ferriittiinduktoreissa termi ferriitti on joukko keraamisia materiaaleja, jotka sisältävät joitain vahvoja sähkömagneettisia ominaisuuksia, kuten korkean läpäisevyyden yhdistettynä alhaiseen sähkönjohtavuuteen.

Yksinkertainen ferriittikela voidaan suunnitella kiertämällä vähintään 20 kierrosta lankaa ferriittitangon ympärille. Joten ferriittisauvan induktanssi voidaan mitata induktanssimittarin avulla. Tässä induktanssi on merkitty kirjaimella L ja kierrosten lukumäärät kirjaimella N.

Laske nyt ferriittikelan AL-arvo. Tässä 'AL':n arvo on perussuhde määritellyn ferriittisydämen induktanssin ja no. käännöksistä. AL-arvon laskemiseen käytetään seuraavaa kaavaa.

AL = [(100/N)^2)] x L.

Jos esimerkiksi mittasit 'L'-arvon vaiheessa 1 15 uH:ksi, vastaava 'AL'-arvo on:

AL = [(100/20)^2] x 15uH =( 5^2) x 15uH = 25 x 15uH = 375 uH.

Seuraavaa kaavaa käytetään induktanssin (L) arvon laskemiseen käyttämällä AL-arvoa 'N':lle.

L = AL/[(100/N)^2].

Esimerkiksi: Jos N on 10, L = 375/[(100/10)^2] = 375/[10^2] = 375/100 = 3,75uH.

Jos N = 20, L = 375/[(100/20)^2] = 375/[5^2] = 375/25 = 15uH.

Ylhäältä voidaan havaita, että kun N kasvaa, induktanssi kasvaa. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että useita lankakierroksia asetetaan silmukan ympärille, ja sitten se keskittää magneettikentän pieneen tilaan, missä se voi olla tehokkaampi ja tuottaa enemmän induktanssia.

Ferriittisydän kelan ominaisuudet

The ferriittisydämen kelan ominaisuudet Sisällytä seuraavat.

  • Ferriittisydänkelailla on pienet pyörrevirtahäviöt, korkea sähkövastus ja korkea läpäisevyys. Joten nämä ominaisuudet tekevät näistä keloista käytettäväksi korkeataajuisissa sovelluksissa.
  • Tämän tyyppisissä induktoreissa virran virtaus synnyttää magneettikentän, samoin kuin vaihtelu magneettikentän sisällä johtaa vastakkaisen virran virtaamiseen.
  • Ne muuttavat energian sähköisestä muodosta magneettiseksi ja varastoivat tämän muunnetun energian sisäänsä.
    Ne sallivat tasavirtojen, mutta eivät vaihtovirtojen, kulkevan niiden läpi maksimitaajuuksilla.
  • Niissä on korkealaatuiset tekijät, pienin hajakenttä, korkea induktanssi ja suorituskyky yli lämpötilan.

Tappiot

Ferriittisydämisessä induktoreissa on häviöitä, kuten pyörrevirta ja hystereesi. Nämä induktorit riippuvat pääasiassa taajuustasoista. Tämän tyyppisessä induktorissa pyörrevirtahäviöt kasvavat eksponentiaalisesti, kun taas hystereesihäviöt kasvavat lineaarisesti vuon ja taajuuden kasvaessa.

Näistä kahdesta tämän induktorin häviöstä hystereesihäviö on kuitenkin johtava taajuustasolle, joka riippuu sydämen suorituskyvystä, jonka jälkeen pyörrevirtahäviö on enimmäkseen.

Hyödyt ja haitat

The ferriittiytimien kelojen edut Sisällytä seuraavat.

  • Ferriittisydänkeloja voidaan käyttää korkeilla ja keskitaajuuksilla.
  • Tällä kelalla on vähemmän pyörrevirtahäviöitä.
  • Näillä induktoreilla on merkittävä rooli eri parametrien, kuten hystereesihäviön ja lämpötilakertoimen, ohjaamisessa ilmaväliä säätämällä.
  • Ne tarjoavat täyden tarkastuksen.
  • Sillä on suurin induktanssiarvo.
  • Tämä induktori tarjoaa sopivan induktanssiarvon jopa suuremmille arvoille.
  • Sillä on maksimaalinen läpäisevyys pienemmällä häviöllä.
  • Q-tekijä voidaan asettaa tarvittavalle taajuusalueelle.

Haitat

The ferriittiytimien kelojen haitat Sisällytä seuraavat.

  • Ferriittisydämissä induktoreissa häviö kasvaa korkeammilla taajuuksilla.
  • Näillä keloilla on monimutkainen eristys.
  • Niissä on enemmän pyörrevirtaa ja myös harmoninen virtaluokitus.

Ferriittisydänkelan sovellukset

The ferriittiytimien induktorien sovellukset Sisällytä seuraavat.

  • Ferriittisydämiä käytetään pääasiassa erilaisissa sähköpiirisovelluksissa, kuten laajakaista, tehomuunnos ja häiriön vaimennus.
  • Näitä keloja käytetään keloissa, jotka aktivoidaan AF-100 MHz:n taajuusalueella.
  • Näitä voidaan käyttää tehomuuntajissa, jotka toimivat 1-200 kHz:n matalataajuuksilla.
  • Näitä käytetään sekä korkeilla että keskitaajuuksilla.
  • Näitä keloja käytetään kytkentäpiireissä, Pi suodattimet , ja myös ferriittitanko-antennissa, joka on suunniteltu pääasiassa MW (keskiaalto) vastaanottimiin.
  • Näitä käytetään virtalähde tai tehonsäätökomponentteja.

Näin ollen tämä on yleiskuvaus ferriittisydänkelasta joka on kiinteäarvoinen kela. Tässä kelassa on ferriittisydän, joka on järjestetty kelaan. Muilla induktoreilla, kuten ilmaytimellä ja rautasydämellä, on vähemmän induktanssiarvoa, enemmän häviöitä ja rajoitettu taajuus. Joten käyttämällä ferriittiytimiä keloja, nämä ongelmat voidaan voittaa. Joten tämä kela on oikea valinta erilaisiin sähkövaatimuksiin. Tässä on sinulle kysymys, mikä on induktorin tehtävä?