Feritový tlmič jadra: Práca, typy, výpočet, straty a jeho aplikácie

Induktor je elektronická súčiastka, ktorá sa používa na ukladanie elektrickej energie v magnetickom poli, keď je cez ňu dodávaný elektrický prúd. Induktory sa bežne vyrábajú do cievky s navinutým izolovaným drôtom. Kedykoľvek je prúd dodávaný cez túto cievku zľava doprava, generuje sa magnetické pole v smere hodinových ručičiek. Takže induktory budú odolávať akejkoľvek zmene v prúde, ktorý nimi prechádza. Vo všeobecnosti sú induktory dostupné v troch typoch vzduchového jadra, železného jadra a feritového jadra. Tlmivky typu vzduchového a železného jadra jednoducho vykonávajú operácie s minimálnou frekvenciou, vyššie straty a nízke indukčnosť zatiaľ čo induktor feritového jadra má vysokú permeabilitu, vysokú indukčnosť a pevnú hodnotu. Takže tento článok poskytuje stručné informácie o a induktor s feritovým jadrom - práca s aplikáciami.

Čo je induktor feritového jadra?

Definícia induktora feritového jadra je dvojkoncový pasívny elektrický komponent, ktorý sa používa na odolávanie zmenám v elektrickom prúde, ktorý ním preteká. Tento induktor používa feritový materiál ako hlavné jadro, ktoré má vysokú elektrickú energiu rezistivita a vysoká magnetická permeabilita. Pri použití feritových jadier vnútri induktory Je potrebné zvážiť rôzne faktory, ako je vysoká saturácia, vysoká impedancia, menej strát, stabilita v rámci teploty a vlastnosti materiálu. Preto sa zvyčajne používa s napájacími zdrojmi a aplikáciami na správu napájania. Symbol induktora feritového jadra je zobrazený nižšie.

Vieme, že vo feritovom jadrovom induktore sa feritový materiál používa ako jadro. Takže všeobecné zloženie feritu je XFe2O4, kde „X“ znamená prechodový materiál. Vo všeobecnosti sú ferity používané v induktoroch dostupné v dvoch typoch mäkkých feritov a tvrdých feritoch.

Mäkké feritové materiály majú schopnosť prevrátiť svoju polaritu bez akejkoľvek vonkajšej energie.
Tvrdé ferity sú permanentné magnety, ktorých polarita sa nebude meniť ani po odpojení magnetického poľa.

Princíp činnosti induktora s feritovým jadrom

Feritový induktor funguje tak, že umožňuje toku prúdu generovať magnetické pole a zmena v magnetickom poli vedie k toku opačného prúdu. Takže menia energiu z elektrickej na magnetickú a ukladajú energiu v sebe.

Induktor s feritovým jadrom používa materiál feritového jadra, čo je jeden typ magnetického jadra vyrobeného z feritu. Akonáhle sú tieto kovové jadrá použité v týchto induktoroch, potom meniace sa magnetické pole bude vykazovať veľké vírivé prúdy v dôsledku elektrickej vodivosti jadra (kovu). Takže tieto prúdy prúdia v induktoroch spolu s uzavretou slučkou prúdu.

Úlohou feritového jadra v týchto induktoroch je pomôcť zlepšiť výkon induktora jednoduchým poskytnutím maximálnej priepustnosti cievke, aby sa zvýšila ich indukčnosť a magnetické pole.

Vo všeobecnosti sa rozsah permeability v rámci induktorov feritového jadra pohybuje od 1400 do 15 000 na základe typu použitého feritového materiálu. Takže tieto induktory majú vysokú indukčnosť, ako je hodnotená s inými typmi induktorov vzduchovými jadrami.

Ako vypočítať indukčnosť induktora s feritovým jadrom?

Vo feritových induktoroch je termín ferit súborom keramických materiálov obsahujúcich niektoré silné elektromagnetické vlastnosti, ako je vysoká permeabilita v kombinácii s nízkou elektrickou vodivosťou.

Jednoduchý feritový induktor môže byť navrhnutý tak, že sa okolo feritovej tyče omotá minimálne 20 závitov drôtu. Takže indukčnosť feritovej tyče môže byť meraná pomocou merača indukčnosti. Tu je indukčnosť označená „L“ a počet závitov je označený „N“.

Teraz vypočítajte hodnotu AL feritového induktora. Tu je hodnota „AL“ základným vzťahom medzi indukčnosťou špecifikovaného feritového jadra a číslom. otáčok. Na výpočet hodnoty AL sa používa nasledujúci vzorec.

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

Ak ste napríklad namerali hodnotu „L“ v kroku 1 ako 15 uH, potom ekvivalentná hodnota „AL“ bude:

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

Nasledujúci vzorec sa používa na výpočet hodnoty indukčnosti (L) pomocou hodnoty AL pre „N“.

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

Napríklad: Ak N je 10, L = 375/[(100/10)^2] = 375/[10^2] = 375/100 = 3,75 uH.

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

Zhora si môžeme všimnúť, že keď sa N zvýši, indukčnosť sa zvýši. Je to hlavne kvôli umiestneniu niekoľkých závitov drôtu okolo slučky a potom sa magnetické pole sústredí do menšieho priestoru, kdekoľvek to môže byť efektívnejšie a produkovať väčšiu indukčnosť.

Charakteristika induktora feritového jadra

The charakteristiky induktora feritového jadra zahŕňajú nasledujúce.

• Induktory s feritovým jadrom majú nízke straty vírivými prúdmi, vysoký elektrický odpor a vysokú permeabilitu. Vďaka týmto vlastnostiam sa tieto induktory budú používať vo vysokofrekvenčných aplikáciách.
• V týchto typoch induktorov bude tok prúdu generovať magnetické pole, ako aj zmeny v magnetickom poli budú mať za následok tok opačného prúdu.
• Menia energiu z elektrickej formy na magnetickú a ukladajú túto premenenú energiu v sebe.
  Umožňujú, aby nimi prúdili jednosmerné prúdy, ale nie striedavé prúdy pri maximálnych frekvenciách.
• Majú vysoko kvalitné faktory, minimálne rozptylové pole, vysokú indukčnosť a výkon nad teplotou.

Straty

Induktory s feritovým jadrom vykazujú straty ako napr vírivý prúd a hysterézia. Tieto induktory závisia hlavne od frekvenčných úrovní. V tomto type induktora sa straty vírivými prúdmi exponenciálne zvyšujú, zatiaľ čo straty hysterézy sa lineárne zvyšujú so zvyšujúcim sa tokom a frekvenciou.

Z týchto dvoch strát v tomto induktore je strata hysterézy vedúca, avšak až do úrovne frekvencie, ktorá závisí od výkonu jadra, nad ktorou je strata vírivým prúdom väčšinou.

Výhody a nevýhody

The výhody induktorov s feritovým jadrom zahŕňajú nasledujúce.

• Tlmivky s feritovým jadrom môžu byť prevádzkované pri vysokých a stredných frekvenciách.
• Tento induktor má menej strát vírivými prúdmi.
• Tieto induktory zohrávajú významnú úlohu pri riadení rôznych parametrov, ako je strata hysterézy a teplotný koeficient nastavením vzduchovej medzery.
• Poskytujú úplné premietanie.
• Má maximálnu hodnotu indukčnosti.
• Tento induktor poskytuje vhodnú hodnotu indukčnosti aj pre vyššie hodnoty.
• Má maximálnu priepustnosť s menšou stratou.
• Q faktor je možné nastaviť v potrebnom frekvenčnom pásme.

Nevýhody

The nevýhody induktorov s feritovým jadrom zahŕňajú nasledujúce.

• V induktoroch s feritovým jadrom sa strata zvýši pri vyšších frekvenciách.
• Tieto induktory majú komplikovanú izoláciu.
• Majú viac vírivých prúdov a tiež harmonické prúdové hodnotenie.

Aplikácie induktora s feritovým jadrom

The aplikácie induktorov s feritovým jadrom zahŕňajú nasledujúce.

• Tlmivky s feritovým jadrom sa používajú hlavne v rôznych aplikáciách elektrických obvodov, ako je širokopásmové pripojenie, konverzia energie a potlačenie rušenia.
• Tieto induktory sa používajú v cievkach, ktoré sa aktivujú vo frekvenčnom rozsahu AF až 100 MHz.
• Tieto sú použiteľné vo výkonových transformátoroch, ktoré pracujú v nízkofrekvenčnom rozsahu od 1 do 200 kHz.
• Používajú sa pri vysokých aj stredných frekvenciách.
• Tieto induktory sa používajú v spínacích obvodoch, Pi filtre a tiež v rámci feritovej tyčovej antény, ktorá je navrhnutá hlavne pre MW (stredné vlny) prijímače.
• Tieto sa používajú v Zdroj alebo komponenty na úpravu energie.

Teda toto je prehľad induktora feritového jadra čo je induktor s pevnou hodnotou. Tento induktor má feritové jadro usporiadané vo vnútri cievky. Iné induktory ako vzduchové jadro a železné jadro majú menšiu hodnotu indukčnosti, väčšie straty a obmedzenú frekvenčnú prevádzku. Takže použitím induktorov s feritovým jadrom je možné tieto problémy prekonať. Takže tento induktor je správnou voľbou pre rôzne elektrické požiadavky. Tu je otázka pre vás, akú funkciu má induktor?