Induktoren er en elektronisk komponent, der bruges til at lagre elektrisk energi i magnetfeltet, når der er tilført elektrisk strøm gennem det. Induktorer er normalt lavet til en spole med en isoleret ledning viklet. Hver gang der tilføres strøm gennem denne spole fra venstre til højre side, genereres et magnetfelt i urets retning. Så induktorer vil modstå enhver ændring inden for strømmen, der flyder gennem dem. Generelt er induktorer tilgængelige i tre typer luftkerne, jernkerne og ferritkerne. Induktorerne af luft- og jernkerne-typen udfører simpelthen minimale frekvensoperationer, højere tab og lavt induktans hvorimod ferritkerneinduktoren har høj permeabilitet, høj induktans og fast værdi. Så denne artikel giver kort information om en ferritkerne induktor – arbejde med applikationer.
Hvad er Ferrit Core Inductor?
En ferritkerneinduktordefinition er en to-terminal passiv elektrisk komponent, der bruges til at modstå ændringer i den elektriske strøm, der strømmer gennem den. Denne induktor bruger et ferritmateriale som hovedkernen, der har høj elektrisk resistivitet & høj magnetisk permeabilitet. Mens du bruger ferritkerner indeni induktorer , forskellige faktorer skal overvejes som høj mætning, høj impedans, færre tab, stabilitet inden for temperatur og materialeegenskaber. Så det bruges normalt sammen med strømleverandører og strømstyringsapplikationer. Ferritkernes induktorsymbol er vist nedenfor.
Vi ved, at i en ferritkerneinduktor bruges ferritmateriale som en kerne. Så ferritens generelle sammensætning er XFe2O4, hvor 'X' betyder overgangsmateriale. Generelt er ferritter, der bruges i induktorer, tilgængelige i to typer bløde ferritter og hårde ferritter.
Bløde ferritmaterialer har evnen til at vælte deres polaritet uden udefrakommende energi.
Hårde ferritter er permanente magneter, hvor polariteten ikke vil variere, selv når det magnetiske felt er løsnet.
Ferrit Core Inductor Arbejdsprincip
Ferritkerne-induktor virker ved at tillade strømstrømmen at generere et magnetfelt, og ændringen i magnetfeltet resulterer i, at der strømmer en modsat strøm. Så de ændrer energien fra elektrisk til magnetisk og lagrer energien i dem.
Ferritkerneinduktor bruger ferritkernemateriale, som er en type magnetisk kerne lavet med ferrit. Når først disse metalkerner er brugt i disse induktorer, vil det skiftende magnetfelt udvise store hvirvelstrømme på grund af kernens (metallets) elektriske ledningsevne. Så disse strømme flyder i induktorerne sammen med den lukkede strømkreds.
Ferritkernens rolle i disse induktorer er at hjælpe med at forbedre induktorens ydeevne ved blot at give maksimal permeabilitet til spolen for at øge deres induktans og magnetfelt.
Generelt varierer området af permeabilitet inden for ferritkernespolerne fra 1400 til 15.000 baseret på den anvendte ferritmaterialetype. Så disse induktorer har høj induktans som evalueret med andre typer induktorer med luftkerner.
Hvordan beregner man induktansen af en ferritkerneinduktor?
I ferritinduktorer er udtrykket ferrit et sæt keramiske materialer inklusive nogle stærke elektromagnetiske egenskaber som høj permeabilitet i kombination med lav elektrisk ledningsevne.
En simpel ferritinduktor kan designes ved at vikle minimum 20 vindinger af ledning omkring en ferritstang. Så induktansen af en ferritstang kan måles ved hjælp af en induktansmåler. Her er induktansen angivet med 'L', og antallet af vindinger er angivet med 'N.'
Beregn nu ferritinduktorens AL-værdi. Her er værdien af 'AL' basisforholdet mellem induktansen af en specificeret ferritkerne og nr. af drejninger. Følgende formel bruges til at beregne AL-værdien.
AL = [(100/N)^2)] x L.
For eksempel, hvis du målte 'L'-værdien i trin-1 som 15 uH, så vil den tilsvarende 'AL'-værdi være:
AL = [(100/20)^2] x 15uH =(5^2) x 15uH = 25 x 15uh = 375 uH.
Følgende formel bruges til at beregne induktansværdien (L) ved at bruge AL-værdien for 'N'.
L = AL/[(100/N)^2].
For eksempel: Hvis N er 10, L = 375/[(100/10)^2] = 375/[10^2] = 375/100 = 3,75uH.
Hvis N = 20, L = 375/[(100/20)^2] = 375/[5^2] = 375/25 = 15uH.
Fra oven kan vi bemærke, at når N stiger, så vil induktansen blive øget. Dette skyldes hovedsageligt at placere et antal ledningsdrejninger rundt om en sløjfe, og derefter fokuserer det magnetfeltet ind i et mindre rum, hvor det kan være mere effektivt og producere mere induktans.
Ferrit Core Inductor Karakteristika
Det ferritkernes induktoregenskaber omfatte følgende.
- Ferritkernespoler har lave hvirvelstrømstab, høj elektrisk resistivitet og høj permeabilitet. Så disse egenskaber vil gøre disse induktorer til brug i højfrekvente applikationer.
- I disse typer induktorer vil strømstrømmen generere et magnetfelt, ligesom variationen inden for magnetfeltet vil resultere i, at en modsat strøm løber.
- De ændrer energien fra elektrisk form til magnetisk og lagrer denne omdannede energi i dem.
De tillader jævnstrøm, men ikke vekselstrøm, at flyde gennem dem ved maksimale frekvenser. - De har højkvalitetsfaktorer, minimalt strøfelt, høj induktans og ydeevne over temperatur.
Tab
Ferritkernespoler udviser tab som f.eks hvirvelstrøm og hysterese. Disse induktorer afhænger hovedsageligt af frekvensniveauer. I denne type induktor stiger hvirvelstrømtabene eksponentielt, mens hysteresetabene stiger lineært med stigningen i flux og frekvens.
Ud af disse to tab i denne induktor er hysteresetabet det førende dog op til et frekvensniveau, der afhænger af kernens ydeevne, ud over hvilket hvirvelstrømtab er i flertal.
Fordele og ulemper
Det fordelene ved ferritkernespoler omfatte følgende.
- Ferritkernespolerne kan betjenes ved høje og mellemstore frekvenser.
- Denne induktor har færre hvirvelstrømstab.
- Disse induktorer spiller en væsentlig rolle i at kontrollere forskellige parametre som hysteresetab og temperaturkoefficient ved justering af luftgabet.
- De giver fuld screening.
- Den har den maksimale induktansværdi.
- Denne induktor giver en passende induktansværdi selv for højere værdier.
- Det har maksimal permeabilitet med mindre tab.
- Q-faktor kan indstilles i et nødvendigt frekvensbånd.
Ulemper
Det ulemper ved ferritkernespoler omfatte følgende.
- I ferritkernespoler vil tabet stige ved højere frekvenser.
- Disse induktorer har kompliceret isolation.
- De har en mere hvirvelstrøm og også harmonisk strømstyrke.
Anvendelser af Ferrit Core Inductor
Det anvendelser af ferritkernespoler omfatte følgende.
- Ferritkernespoler bruges hovedsageligt i forskellige elektriske kredsløbsanvendelser som bredbånd, strømkonvertering og interferensundertrykkelse.
- Disse induktorer bruges i spoler, der aktiveres mellem et AF til 100 MHz frekvensområde.
- Disse er anvendelige i krafttransformatorer, der arbejder fra 1 til 200 kHz lavfrekvensområde.
- Disse bruges både ved høje og mellemstore frekvenser.
- Disse induktorer bruges til at skifte kredsløb, Pi filtre , og også inden for ferritstangantennen, som hovedsageligt er designet til MW (mellembølge) modtagere.
- Disse bruges i Strømforsyning eller strømkonditioneringskomponenter.
Dette er således en oversigt over ferritkernespolen som er en induktor med fast værdi. Denne induktor har en ferritkerne anbragt inden i spolen. Andre induktorer som luftkerne og jernkerne har mindre induktansværdi, flere tab og begrænset frekvensdrift. Så ved at bruge ferritkernespoler kan disse problemer besejres. Så denne induktor er det rigtige valg til forskellige elektriske krav. Her er et spørgsmål til dig, hvad er funktionen af en induktor?
