Az induktorok az elektromos tartomány legjelentősebb alkotóelemei. Másokhoz képest induktorok típusai , a toroid induktor kulcsszerepet játszik különféle ipari és kereskedelmi berendezésekben, mivel ezek az induktorok jól ismertek speciális áramterhelhetőségi szintjük miatt induktivitás . Jelenleg tehát sok iparág a toroid induktoroktól függ, hogy megfeleljen a nemzetközi szabványoknak, amelyek minimális elektromágneses teret igényelnek a fogyasztási cikkek gyártásában. Számos elektronikus eszközben ezeket az induktorokat a mágneses mező kibocsátásának korlátozására használják, ami nagyon súlyos egészségkárosító hatással lehet a fogyasztókra. Tehát ezen kibocsátások leküzdéséhez az elektronikai gyártóknak prémium minőségű toroid anyagokat kell használniuk. Ez a cikk áttekintést nyújt a Toroid induktor – alkalmazásokkal való munkavégzés.
Mi az a toroid induktor?
A különböző anyagokból, például ferritből, vasporból stb. készült gyűrű alakú mágneses magra tekercselt szigetelt tekercset toroid induktornak nevezik. Ezeknek az induktoroknak minden fordulatnál nagyobb az induktivitása, és többletáramot tudnak szállítani, mint az azonos anyagú és méretű mágnestekercsek. Tehát ezeket többnyire ott használják, ahol nagy induktivitásra van szükség. A toroid induktor szimbólum az alábbiakban látható. Különféle típusú toroid induktorok léteznek, mint például a szabványos toroid, az SMD teljesítmény, a magas hőmérsékletű, a csatolt toroid, a közös módú toroid induktorok stb.
Toroid induktor felépítése
A toroid induktorok fánkkal vagy kör alakú gyűrű alakú mágneses maggal vannak felszerelve, amely egy hosszú rézhuzallal van feltekerve. Ezek a gyűrűk különböző anyagokból készülnek ferromágneses anyagok mint a szilíciumacél, ferrit, laminált vas, vaspor vagy nikkel. Az ilyen típusú induktor magas csatolási eredményekkel rendelkezik a tekercselés és a korai telítés között.
Ez a konstrukció biztosítja a minimális veszteséget a mágneses fluxuson belül, ami segít elkerülni a mágneses fluxus más eszközök általi csatolását. Ez az induktor magas induktivitású és maximális energiaátviteli hatékonysággal rendelkezik alacsony frekvenciájú alkalmazásoknál.
Működési elv
A toroid induktor egyszerűen hasonlóan működik, mint bármely más induktor, amelyet a frekvenciák szükséges szintre emelésére használnak. A toroid induktor elcsavarodik, hogy magasabb frekvenciát indukáljon. Ezek gazdaságosak és hatékonyabbak a szolenoidokhoz képest.
Ha a toroid tekercsben áramot táplálunk, akkor az mágneses mezőt generál körülötte. Tehát a generált mágneses térerősség elsősorban az aktuális érték áramlásától függ.
A mágneses tér fluxusa az áram irányára merőleges csavarások számától is függ. Ez a fluxus ugyanolyan sebességgel változik, amikor az áram változása az induktoron keresztül folyik. Ahogy a fluxus csatlakozik a tekercshez, elektromotoros erőt indukál a tekercsben az alkalmazott feszültség ellentétes irányában.
Toroid induktor színkód
Jelenleg a toroid magok bevonattal és bevonat nélkül is hozzáférhetők, és különféle alkalmazásokhoz használhatók. A bevonatos magok simább saroksugarat és tekercselési felületet biztosítanak. Ezekben a magokban a bevonat hasznos, hogy további élfedést, élvédelmet és szigetelő funkciót biztosítson.
A toroid magokban különböző színű bevonatokat használnak, mint például az epoxi festék és a parylene bevonat. Az epoxifesték különböző színekben kapható, például kék, szürke és zöld CFR-rel. Az epoxi bevonatot az UL jóváhagyta, és főként a toroid magok bevonására használják.
- A parilén bevonatot főként kis toroid maggyűrűkhöz használják, amelyek kis vastagságú bevonattal és nagy dielektromos szilárdsággal rendelkeznek.
- A toroid magbevonat a mag méretétől függően csökkenti a kezdeti permeabilitást. Tehát ez akkor is előfordulhat, amikor a toroid magok nagy áteresztőképességnek és nagyobb tekercselési erőknek vannak kitéve.
A színes bevonatú toroid magok használatának számos előnye van. - Ezek a magok jól illeszkednek különféle bevonatokhoz, például epoxi-, parilén- és porbevonatokhoz, amelyek megkönnyítik a tekercselést és javítják a feszültségletörést.
- Az epoxi bevonatok működési hőmérséklete 200 Celsius fokig terjed.
- A bevonat védelmet nyújt a széleknek és szigetelő funkciót is ellát a magok számára.
- A toroid bevonat szigetelő gát létrehozásához szükséges a huzal és a toroid magok között a rövidzárlat elkerülése érdekében.
- A színbevonat nem befolyásolja a toroid AL értékét.
- Az epoxi bevonattal ellátott toroid mag számos előnnyel jár, mint például szilárdság, tartósság, nedvességállóság, vegyszerállóság és erős dielektromos tulajdonságok.
Toroid induktor mágneses tér
A toroid induktor mágneses terét a következő képlet segítségével számítjuk ki.
B = (μ0 N I/2 π r)
Ahol
Az „I” az áram áramlásának mértékét jelöli a toroidban.
Az „r” a toroid átlagos sugara.
„n” a nem. fordulatszám minden egységhosszhoz.
N = 2rn a toroid átlagos fordulatszáma az egyes hosszegységeknél.
Előnyök és hátrányok
Az A toroid induktorok előnyei a következőket tartalmazzák.
- Ezek az induktorok könnyűek.
A toroid induktor kompaktabb a többi alakú maghoz képest, mivel kevesebb anyagból készülnek. - A toroid induktorok nagy induktivitást generálnak, mivel a zárt hurkú mag erős mágneses mezővel rendelkezik, és nagyon alacsony elektromágneses interferenciát bocsátanak ki.
- Ezek a légrés hiánya miatt sokkal csendesebbek a többi tipikus induktorhoz képest.
- A toroid induktor zárt hurkú maggal rendelkezik, így nagy mágneses mezővel, nagyobb induktivitású és Q tényezővel rendelkezik.
- A tekercsek meglehetősen rövidek és zárt mágneses térben megsérülnek, így növeli az elektromos teljesítményt, a hatékonyságot, valamint csökkenti a torzítást és a peremhatásokat.
- A toroid egyensúlyi állapota miatt a magból kis mágneses fluxus kicsi. Tehát ez az induktor nagyon hatékony és kevesebb EMI-t (elektromágneses interferenciát) sugároz a közeli áramkörökbe.
Az A toroid induktorok hátrányai a következőket tartalmazzák.
- A toroid mag időnként problémákat okoz akár a tényleges működés, akár a tesztelés során.
- Géppel nagyon nehéz tekerni.
- Ezekben az induktorokban a szigetelés elérése bonyolultabb, és nagyon nehéz mágneses rést kialakítani a tekercsek között.
- A toroidokat nehezebb tekercselni és hangolni is. Azonban hatékonyabbak a szükséges induktivitások előállításában. Ugyanolyan induktivitáshoz, mint egy hagyományos mágnesszelep, a toroid kevesebb fordulatot igényel, és kisebb méretűvé is lehet tenni.
Alkalmazások
A toroid induktorok alkalmazásai a következők.
- Ezeket az induktorokat különböző iparágakban használják a távközlési ipartól az egészségügyig.
- A toroid induktorok távközlésben, orvosi eszközökben, ipari vezérlőkben, hangszerekben, előtétekben, elektronikus fékekben, hűtőberendezésekben, elektronikus tengelykapcsolókban, repülési és nukleáris területeken használhatók, erősítők és légkondicionáló berendezések.
- Ezeket különböző módon használják fel elektronikus áramkörök mint az inverterek, tápegységek és erősítők, valamint elektromos berendezésekben, például számítógépekben, rádiókban, TV-kben és audiorendszerekben.
- Ezeket az energiahatékonyság elérésére használják, amikor az alacsony frekvenciák induktivitást igényelnek.
- Ezeket az SMPS ill Kapcsolóüzemű tápegységek , EMI ( Elektromágneses interferencia ) érzékeny áramkörök és szűrőalkalmazások.
Ez tehát az toroid induktor áttekintése és különféle típusú induktorok állnak rendelkezésre, amelyeket különböző iparágakban használnak. Ezeknek az induktoroknak a kiválasztása elsősorban a különböző jellemzőktől függ, mint például a ház mérete, mérete, egyenáramú ellenállása, tolerancia, névleges induktivitás, csomagolás típusa és áramerősség. Mindezek a funkciók kulcsszerepet játszanak az adott alkalmazáshoz való pontos toroid tekercs kiválasztásában. Itt egy kérdés, hogy mi az a légmagos induktor?
