Induktorit ovat eri muodoissa, ja jokaisella on tärkeä rooli elektronisten laitteiden toiminnassa. Induktoreja on saatavana suuritehoisiin sovelluksiin, kohinan vaimentamiseen, radiotaajuuteen, signaaleihin ja eristykseen. Tässä on katsaus yleisimpiin induktorityyppeihin ja niiden tyypilliseen käyttöön.
Bottom Line
Kytketyt kelat jakavat magneettisen polun ja vaikuttavat toisiinsa. Kytkettyjä keloja käytetään usein muuntajina jännitteen nostamiseksi tai vähentämiseksi tai eristetyn palautteen antamiseksi. Näitä käytetään myös sovelluksissa, joissa tarvitaan keskinäistä induktanssia.
Monikerroksiset kelat
Monikerroksisissa keloissa on kerroksia kierrettyä lankaa, jotka on kierretty keskiytimen ympärille. Kierretyn langan lisäkerrosten lisääminen kelaan lisää induktanssia ja lisää johtojen välistä kapasitanssia. Nämä induktorit vaihtavat korkeamman induktanssin pienempään maksimikäyttötaajuuteen.
Bottom Line
Induktorit, jotka on valettu muoviseen tai keraamiseen koteloon, tunnetaan valettuina kelaina. Yleensä näillä keloilla on sylinterimäinen tai tankomainen muotokerroin, ja niitä voi löytää useilla eri käämitysvaihtoehdoilla.
Tehokelat
Tehoinduktoreita on saatavana useilla eri muoto- ja tehotasoilla. Nämä kelat sisältävät kaiken pinta-asennettavista keloista, jotka kestävät muutaman ampeerin, läpireikään ja runkoon asennettaviin tehokelaisiin, jotka kestävät kymmeniä tai satoja ampeeria.
Koska tehoinduktoreihin kohdistuu suuria määriä virtaa, niillä on taipumus tuottaa suuria magneettikenttiä. Jotta nämä magneettikentät eivät aiheuta kohinaa piirin muihin osiin, tulisi käyttää magneettisesti suojattuja keloja, jos mahdollista.
RF-induktorit
Korkeataajuiset kelat, joita kutsutaan myös radiotaajuuksiksi (RF) induktoreiksi, on suunniteltu toimimaan korkeilla taajuuksilla. Näillä keloilla on usein korkeampi resistanssi ja pienempi virtaluokitus. Useimmissa RF-induktoreissa on ilmaydin mieluummin kuin ferriitti tai muu induktanssia lisäävä ydinmateriaali. Tämä johtuu häviöiden lisääntymisestä, kun näitä ydinmateriaaleja käytetään vähentämään induktorin toimintataajuutta.
Induktorin toimintataajuuden vuoksi on tärkeää lieventää useita tappion lähteitä - olipa kyseessä ihovaikutus, läheisyysvaikutus tai loiskapasitanssi. Iho- ja läheisyysvaikutukset lisäävät induktorin vastusta. Useat tekniikat vähentävät näitä häviöitä, mukaan lukien kenno- ja hämähäkinverkkokelat loiskapasitanssin vähentämiseksi. Lisäksi litz-johtoja käytetään usein vähentämään ihovaikutusta.
kuristimet
Rikastin on kela, joka estää korkeataajuiset pulssit päästäen samalla läpi matalataajuiset pulssit. Nimi tulee korkeataajuisten signaalien tukehtumisesta tai estämisestä. Kuristimia on kaksi luokkaa:
- Teho- ja äänitaajuuskuristimissa on tyypillisesti rautasydän, joka lisää induktanssia ja tekee tehokkaampia suodattimia.
- RF-kuristimet käyttävät rautajauhe- tai ferriittihelmiä yhdistettynä monimutkaisiin käämityskuvioihin loiskapasitanssin vähentämiseksi ja tehokkaan toiminnan korkeilla taajuuksilla. Korkeamman taajuuden kuristimissa käytetään ei-magneettisia tai ilmasydämiä.
Pinta-induktorit
Pystymys pienempien ja mobiililaitteiden käyttöön on johtanut pinta-asennettavien induktorien vaihtoehtojen räjähdysmäiseen kasvuun. Pinta-asennuskeloja käytetään usein DC-DC-muuntimissa, EMI-suodatuksessa, energian varastoinnissa ja muissa sovelluksissa. Pienen koon ja jalanjäljen ansiosta pinta-asennettavat kelat ovat olennainen osa mobiilin ja kannettavan elektronisen suunnittelijan työkalupakkia.
Pintakiinnitteisiä keloja on saatavana magneettisuojauksella tai ilman, yli 10 ampeerin virtakyvyllä ja pienillä häviöillä. Pinta-asennettavissa induktoreissa käytetään usein rauta- tai ferriittisydäntä tai erityisiä käämitystekniikoita kelan suorituskyvyn optimoimiseksi. Tämä auttaa myös säilyttämään pienen jalanjäljen ja muototekijän.
Induktoriytimien tyypit
Induktorin ydinmateriaalilla on suuri rooli kelan suorituskyvyssä. Sydänmateriaali vaikuttaa suoraan induktorin induktanssiin. Se määrittää maksimikäyttötaajuuden sekä kelan nykyisen kapasiteetin.
- Ilmasydämissä toimii korkeammalla taajuudella johtuen ydinhäviöistä, mutta niillä on pienempi induktanssi.
- Rautaytimillä on pieni resistanssi ja korkea induktanssi. Sydänhäviöt, pyörrevirrat, magneettinen kyllästyminen ja hystereesi rajoittavat toimintataajuutta ja virtaa.
- Ferriittiytimissä on sähköä johtamatonta keraamista materiaalia korkeamman taajuuden käyttöä varten. Magneettinen kylläisyys rajoittaa nykyistä kapasiteettia.
- Toroidaaliset ytimet ovat donitsien muotoisia ytimiä, jotka vähentävät säteilyä EMI:tä ja tarjoavat korkean induktanssin.
- Laminoidut ytimet on korkea induktanssi pienemmällä hystereesillä ja pyörrevirtahäviöillä.
