Induktory sú najvýznamnejšími komponentmi v elektrickej oblasti. V porovnaní s inými typy induktorov toroidný induktor hrá kľúčovú úlohu v rôznych priemyselných a komerčných zariadeniach, pretože tieto induktory sú dobre známe vďaka svojim špecifickým úrovniam prúdovej nosnosti a indukčnosť . Takže v súčasnosti je veľa priemyselných odvetví závislých od toroidných induktorov, aby splnili medzinárodné normy, ktoré vyžadujú minimálne elektromagnetické polia pri výrobe spotrebného tovaru. V mnohých elektronických zariadeniach sa tieto induktory používajú na obmedzenie emisií magnetického poľa, ktoré môže mať veľmi vážne zdravotné účinky na spotrebiteľov. Takže na prekonanie týchto emisií musia výrobcovia elektroniky používať toroidné materiály prémiovej kvality. Tento článok pojednáva o prehľade a Toroidný induktor - práca s aplikáciami.
Čo je toroidný induktor?
Izolovaná cievka navinutá na magnetickom jadre v tvare prstenca, ktorá je vyrobená z rôznych materiálov, ako je ferit, práškové železo atď., je známa ako toroidný induktor. Tieto induktory majú väčšiu indukčnosť pre každú otáčku a môžu prenášať extra prúd v porovnaní so solenoidmi s rovnakým materiálom a veľkosťou. Preto sa väčšinou používajú tam, kde sú potrebné veľké indukčnosti. Symbol toroidného induktora je zobrazený nižšie. Existujú rôzne typy toroidných induktorov, ako je štandardný toroid, výkon SMD, vysokoteplotný, spojený toroid, toroidné induktory so spoločným režimom atď.
Konštrukcia toroidného induktora
Toroidné induktory sú konštruované s prstencovým alebo kruhovým prstencovým magnetickým jadrom, ktoré je navinuté na dĺžku medeného drôtu. Tieto prstene sú vyrobené s rôznymi feromagnetických materiálov ako je kremíková oceľ, ferit, vrstvené železo, železný prášok alebo nikel. Tento typ induktora má vysoké výsledky spojenia medzi vinutím a skorým nasýtením.
Táto konštrukcia poskytuje minimálnu stratu v rámci magnetického toku, čo pomáha predchádzať spájaniu magnetického toku inými zariadeniami. Tento induktor má vysoké hodnoty indukčnosti a maximálnu účinnosť prenosu energie pri nízkofrekvenčných aplikáciách.
Pracovný princíp
Toroidný induktor jednoducho funguje podobne ako akýkoľvek iný induktor používaný na zvýšenie frekvencií na potrebné úrovne. Toroidný induktor sa krúti, aby indukoval vyššiu frekvenciu. Sú ekonomické a efektívnejšie na použitie v porovnaní so solenoidmi.
Keď je prúd dodávaný cez toroidný induktor, potom okolo neho generuje magnetické pole. Takže generovaná sila magnetického poľa závisí hlavne od toku aktuálnej hodnoty.
Tok magnetického poľa závisí aj od počtu zákrutov, ktoré sú kolmé na tok prúdu. Tento tok sa mení rovnakou rýchlosťou, keď zmena v rámci prúdu preteká cez induktor. Keď sa tok pripojí k cievke, potom indukuje elektromotorickú silu v cievke v opačnom smere aplikovaného napätia.
Farebný kód toroidného induktora
V súčasnosti sú toroidné jadrá dostupné ako potiahnuté a nepotiahnuté na použitie v rôznych aplikáciách. Potiahnuté jadrá poskytujú hladší polomer rohu, ako aj povrch vinutia. V týchto jadrách je povlak užitočný na zabezpečenie dodatočného pokrytia hrán, ochrany hrán a izolačnej funkcie.
V toroidných jadrách sa používajú rôzne farebné nátery, ako je epoxidová farba a parylénový náter. Epoxidová farba je k dispozícii v rôznych farbách, ako je modrá, šedá a zelená s CFR. Epoxidový náter je schválený UL a používa sa hlavne na nátery toroidných jadier.
- Parylénový povlak sa používa hlavne pre malé prstence s toroidným jadrom, ktoré majú povlak s nízkou hrúbkou a vysokú dielektrickú pevnosť.
- Povlak toroidných jadier spôsobuje pokles počiatočnej priepustnosti v závislosti od veľkosti jadra. To sa môže vyskytnúť aj vtedy, keď sú toroidné jadrá vystavené vysokej permeabilite a vyšším silám vinutia.
Použitie farebne potiahnutých toroidných jadier má mnoho výhod. - Tieto jadrá sú dobre zladené s rôznymi druhmi povlakov, ako sú epoxidové, parylénové a práškové povlaky, aby sa ľahko zvýšilo navíjanie a tiež zlepšilo rozdelenie napätia.
- Teplotný rozsah epoxidových náterov je až 200 stupňov Celzia.
- Povlak poskytuje ochranu hrán a tiež izolačnú funkciu jadier.
- Povlak toroidu je potrebný na vytvorenie izolačnej bariéry medzi drôtom a toroidnými jadrami, aby sa predišlo skratu.
- Farebný povlak neovplyvňuje hodnotu AL toroidu.
- Toroidné jadro s epoxidovým povlakom poskytuje mnoho výhod, ako je pevnosť, trvanlivosť, odolnosť proti vlhkosti, chemická odolnosť a silné dielektrické vlastnosti.
Toroidné indukčné magnetické pole
Magnetické pole toroidného induktora sa vypočíta pomocou nasledujúceho vzorca.
B = (μ0 N I/2 π r)
Kde
„I“ označuje množstvo toku prúdu v toroide.
„r“ je priemerný polomer toroidu.
„n“ je nie. závitov pre každú jednotku dĺžky.
N = 2rn je priemerný počet závitov toroidu pre každú jednotku dĺžky.
Výhody a nevýhody
The výhody toroidných induktorov zahŕňajú nasledujúce.
- Tieto induktory sú ľahké.
Toroidný induktor je kompaktnejší v porovnaní s inými tvarovanými jadrami, pretože sú vyrobené z menšieho počtu materiálov. - Toroidné induktory generujú vysokú indukčnosť, pretože jadro s uzavretou slučkou má silné magnetické pole a vyžarujú veľmi nízke elektromagnetické rušenie.
- Tieto sú oveľa tichšie v porovnaní s inými typickými induktormi kvôli nedostatku vzduchovej medzery.
- Toroidný induktor má jadro s uzavretou slučkou, takže bude mať vysoké magnetické pole, vyššiu indukčnosť a Q faktor.
- Vinutia sú pomerne krátke a zranené v uzavretom magnetickom poli, takže zvýši elektrický výkon, účinnosť a zníži skreslenie a efekty lemovania.
- Kvôli rovnováhe toroidu je malý magnetický tok uniknutý z jadra nízky. Tento induktor je teda veľmi účinný a vyžaruje menej EMI (elektromagnetické rušenie) do blízkych obvodov.
The nevýhody toroidných induktorov zahŕňajú nasledujúce.
- Toroidné jadro občas spôsobuje problémy buď počas skutočnej prevádzky a testovania.
- Navíjanie strojovo je veľmi náročné.
- V týchto induktoroch je dosiahnutie izolácie komplikovanejšie a tiež veľmi ťažké mať magnetickú medzeru medzi vinutiami.
- Toroidy sa ťažšie naťahujú a aj ladia. Sú však efektívnejšie pri vytváraní potrebnej indukčnosti. Pre rovnakú indukčnosť ako bežný solenoid vyžaduje toroid menej závitov a môže byť zmenšený.
Aplikácie
Aplikácie toroidných induktorov zahŕňajú nasledujúce.
- Tieto induktory sa používajú v rôznych odvetviach od telekomunikačného priemyslu až po zdravotníctvo.
- Toroidné induktory sú použiteľné v telekomunikáciách, lekárskych zariadeniach, priemyselných ovládacích prvkoch, hudobných nástrojoch, predradníkoch, elektronických brzdách, chladiacich zariadeniach, elektronických spojkách, kozmickom a nukleárnom poli, zosilňovače a klimatizačné zariadenia.
- Tie sa využívajú v rôznych elektronické obvody ako sú meniče, napájacie zdroje a zosilňovače a tiež v elektrických zariadeniach, ako sú počítače, rádiá, televízory a audio systémy.
- Používajú sa na dosiahnutie energetickej účinnosti, keď nízke frekvencie vyžadujú indukčnosť.
- Tieto sa používajú v SMPS resp Spínacie zdroje napájania , EMI ( Elektromagnetické rušenie ) citlivé obvody a aplikácie filtrov.
Teda toto je prehľad toroidného induktora a k dispozícii sú rôzne druhy induktorov, ktoré sa používajú v rôznych priemyselných odvetviach. Výber týchto tlmiviek závisí hlavne od rôznych vlastností, ako je veľkosť puzdra, rozmer, jednosmerný odpor, tolerancia, nominálna indukčnosť, typ balenia a menovitý prúd. Všetky tieto vlastnosti hrajú kľúčovú úlohu pri výbere presnej toroidnej tlmivky pre vašu konkrétnu aplikáciu. Tu je otázka pre vás, čo je tlmivka so vzduchovým jadrom?
