Vasmagos induktor: építés, képlet, működés és alkalmazásai

Szinte minden teljesítményelektronikai áramkörben induktorokat használnak elektromos energia átalakítására. Ezek aktív energiatároló eszközök, amelyek egy áramkörön belüli különböző üzemmódok között tárolt energiát biztosítanak. Ezenkívül szűrőként is működhetnek, különösen kapcsolt áram hullámformáihoz, és tranziens áramkorlátozást is biztosítanak a snubber kapcsolókon belül. Induktorok Különböző típusokba sorolhatók az adott anyagoktól és konstrukciós módszerektől függően, ahol minden típusú induktornak vannak előnyei. Tehát ez a cikk az induktorok egyik típusát tárgyalja, mint például vasmagos induktor – alkalmazásokkal való munka.

Mi az Iron Core Inductor?

Az a fix értékű induktor, amelyben a tekercsen belül vasmagot használnak az induktor induktivitásának növelésére, vasmagos induktornak nevezik. Ezeknek az induktoroknak nagyon alacsony induktivitás értéke, és ennek az induktornak a vasmagja nagyon egyedi mágneses jellemzőkkel rendelkezik, amelyek erősítik a mágneses teret. Az vasmagos induktor szimbólum alább látható.

Vasmagos induktor felépítése

A vasmagos tekercset vezető anyagú tekercsszerűen szigetelt rézhuzallal tervezték, vasmag köré tekerve. Ez a vezető anyag egyszerűen segít az induktor mágneses mezőjének felerősítésében azáltal, hogy az induktort jobban tárolja a mágneses energiát, mint egy azonos fordulatszámú levegőmagos induktor.

Hagyományos kivitelben egy vasmag egy geometriai alakzat köré huzalozna, amely egy spirálisan felépített tekercset vesz körül. A huzalok gyakran tartalmaznak olyan anyagokat, mint a nikkel-nikkel-vas ötvözet, magnézium és kadmium. Ezeket a vezetékeket 0,014 és 0,56 mm közötti mérettartományban használják, az alkalmazások áramszintjétől és az induktív komponens által lefedett frekvenciatartománytól függően. A tekercselési fordulatok mennyisége határozza meg azt az elektromos indukciót a huzalvezető rendszeren belül, amely akkor keletkezik, amikor feszültséget kapcsolunk az alkatrészek tekercseire.

A mágneses magos induktor hagyományos kialakítása vasmagot és ferrit anyagot használ, amelyet mágneses áramkörökkel burkolnak a kívánt induktivitás biztosítása érdekében. Egy tipikus vasmagos kialakítás olyan geometriából áll, amelyben két vagy több párhuzamos hengeres válaszfal van feltekerve egy tüskére, majd epoxigyantával vonják be, hogy létrehozzák a szükséges mágneses gátat a hengeres terek belsejében. Ezt a hosszirányú tekercset általában úgy kötjük össze, hogy a maganyagunk pi hosszának megfelelő zárt hurkot képezzen.

Működési elv

A vasmagos induktor működési elve azon a tulajdonságon alapul, hogy a mágneses indukció arányos az áramkörön keresztüli mágneses fluxus változási sebességével. Tehát amikor a váltakozó áramot egy vasalapú egyfordulatú tekercsen vezetik át, a tekercsben lévő elektromosság mágneses tere megpróbálja túllépni a tengelyen, ami a fémben kialakuló örvényáramot eredményezi. Ezek az áramok olyan mágneses mezőt hoznak létre, amely a primer ellen hat, ellentétes mágneses polaritást eredményezve, és így megszünteti a vezetékek szivárgásából származó feszültséget. Minél több fordulat van egy tekercsben és az ellenállása, annál erősebb ez a kioltó hatás. Ez az oka annak, hogy nagy mennyiségű elektromos áramot lehet betáplálni a vasmagos vezetőkbe anélkül, hogy kárt okozna.

Ezenkívül, ha a magot a huzaltekercsen belül és kívül mozgatják, megváltoztathatja az induktivitást. A levegőmagos induktorokhoz képest ezek az induktorok jobbak a mágneses energia tárolásában, mivel a vas anyaga segít az induktor mágneses mezőjének erősítésében.

Iron Core Inductor vs Air Core

A vasmagos és a légmagos induktorok közötti különbségek a következők.

Iron Core Inductor Formula

Az induktorban, ha a használt rúd mágneses, mint a vas vagy a ferrit, akkor az növeli az induktor induktivitását. Hasonlóképpen, ha a használt rúd nem mágneses, mint a réz vagy bármely más anyag, akkor az csökkenti az induktor induktivitását. Az induktivitás számításának képlete:

L = µ0 µr N^2A/l

Ahol

„N” fordulatok száma.
„l” hosszúság.
A „µ0” a szabad tér áteresztőképessége.
A „µr” a relatív permeabilitás.
A „µr” a vas esetében nagyobb, mint 1 (>1)
A réz „µr” értéke kisebb, mint 1 (<1)
Az „A” a tekercs egy területe.

Hogyan válasszunk vasmagos induktort?

Az induktorok formájuktól, maganyaguktól vagy felhasználásuktól függően eltérő tulajdonságokkal és funkciókkal rendelkeznek. Tehát tisztában kell lennie ezekkel a funkciókkal és tulajdonságokkal, hogy kiválassza a megfelelő induktort egy adott alkalmazáshoz. Így számos tényezőt kell figyelembe venni a vasmagos tekercs kiválasztásakor, mint például az induktor teljesítménye, az áramkör követelményei, az RF-megfontolások, az induktor mérete és árnyékolása, a tolerancia százaléka stb. az induktivitást figyelembe kell venni.

Befolyásoló tényezők

Bármilyen típusú induktornál van néhány tényező, amely befolyásolja a tekercs induktivitását, amelyeket az alábbiakban tárgyalunk.

A tekercsen belüli fordulatok száma

Ha a tekercsen belüli fordulatok száma több, akkor az induktivitás nagysága nagyobb lesz.

A tekercs hossza

Ha a tekercs hossza hosszabb, akkor az induktivitás nagysága kisebb lesz.

Alapanyag

Ha a maganyag mágneses permeabilitása nagyobb, akkor az induktivitás is nagyobb lesz.

Előnyök és hátrányok

Az A vasmagos induktorok előnyei a következőket tartalmazzák.

• Ezeknek az induktoroknak kevesebb a vesztesége.
• Mérete és felépítése egyszerű.
• Az ilyen típusú induktor magas Q-tényezővel rendelkezik.
• Ezeknek az induktoroknak nagy induktivitásuk van.

Az A vasmagos indukció hátrányai rs tartalmazza a következőket.

• Ezekben az induktorokban a veszteség növekszik magas frekvenciákon.
• Ennek az induktornak bonyolult szigetelése van.
• Ezek az induktorok nagyobb örvényárammal és harmonikus árammal rendelkeznek.

Alkalmazások/felhasználások

A vasmagos induktorok alkalmazásai a következők.

• Ezeket az induktorokat a szűrőáramkörökben használják a hullámfeszültség stabilizálására.
• Rendkívül hasznos AF alkalmazásoknál és ipari tápegységeknél.
• Ezek AF fojtóként használhatók fénycsöves lámpákban.
• Ezeket az inverteres rendszerekben használják.
• Ezeket a gyors szállításhoz és az energiaellátáshoz használják.

Így ez egy vasmag áttekintése induktor – működő pályázatokkal. Általában sok induktor tartalmaz egy mágneses magot, amely a tekercsben elhelyezett vasból vagy ferritből készül. Az induktor vasmagjának hatása az, hogy növeli a mágneses teret és ezáltal az induktivitást. Ezeknek az induktoroknak az induktivitás értéke nagyon magas a vasmagjuk miatt. Így a maximális teljesítményt képesek kezelni, bár a nagyfrekvenciás kapacitáson belül korlátozottak. Ezeket többnyire alacsony frekvenciájú alkalmazásokban, például audioberendezésekben használják. Íme egy kérdés, hogy mi az egy légmagos induktor ?