Inhoud
- Niet alle inductoren zijn hetzelfde
- Gekoppelde smoorspoelen
- Meerlaagse smoorspoelen
- Gegoten inductoren
- Stroominductoren
- RF-smoorspoelen
- Vernauwingen
- Opbouw smoorspoelen
- Soorten spoelkernen
Niet alle inductoren zijn hetzelfde
Inductoren zijn er in verschillende vormen, maar ze spelen elk een belangrijke rol in de werking van elektronische apparaten. Ze zijn beschikbaar voor toepassingen met hoog vermogen, ruisonderdrukking, radiofrequentie, signalen en isolatie.
In deze gids bekijken we de meest voorkomende soorten smoorspoelen en hoe ze doorgaans worden gebruikt.
Gekoppelde smoorspoelen
Gekoppelde smoorspoelen delen een magnetisch pad en beïnvloeden elkaar. Gekoppelde inductoren worden vaak gebruikt als transformatoren om de spanning te verhogen of te verlagen, of om geïsoleerde feedback te geven. Ze worden ook gebruikt in toepassingen waar wederzijdse inductie vereist is.
Meerlaagse smoorspoelen
Meerlaagse inductoren ontlenen hun naam aan de lagen opgerolde draad die rond een centrale kern zijn gewikkeld. Het toevoegen van extra lagen opgerolde draad aan een inductor verhoogt de inductantie, maar verhoogt ook de capaciteit tussen de draden. Deze inductoren ruilen een hogere inductantie in voor een lagere maximale bedrijfsfrequentie.
Gegoten inductoren
Inductors die zijn gegoten in een plastic of keramische behuizing staan bekend als gegoten inductors. Over het algemeen hebben deze inductoren een cilindrische of staafvormfactor en ze zijn te vinden met verschillende soorten wikkelopties.
Stroominductoren
Stroominductoren zijn verkrijgbaar in een grote verscheidenheid aan vormfactoren en vermogensniveaus. Ze omvatten alles van op het oppervlak gemonteerde inductors die een paar versterkers aankunnen tot doorgaande gaten en op het chassis gemonteerde inductors die tientallen tot honderden versterkers kunnen verwerken. Omdat stroominductoren worden blootgesteld aan grote hoeveelheden stroom, hebben ze de neiging om grote magnetische velden te genereren. Om te voorkomen dat deze magnetische velden ruis veroorzaken in andere delen van het circuit, moeten indien mogelijk magnetisch afgeschermde inductoren worden gebruikt.
RF-smoorspoelen
Hoogfrequente inductoren, ook wel radiofrequentie (RF) -inductoren genoemd, zijn ontworpen om met hoge frequenties te werken. Deze inductoren hebben vaak een hogere weerstand en een lagere stroomsterkte. De meeste RF-inductoren hebben een luchtkern in plaats van een ferriet of ander inductantie-versterkend kernmateriaal. Dit komt omdat de toename van verliezen wanneer die kernmaterialen worden gebruikt, de bedrijfsfrequentie van de inductor vermindert.
Vanwege de werkfrequentie van de inductor is het belangrijk om verschillende bronnen van verlies te verzachten - of het nu gaat om het huideffect, nabijheidseffect of parasitaire capaciteit. De huid- en nabijheidseffecten verhogen effectief de weerstand van een inductor. Verschillende technieken verminderen deze verliezen, waaronder honingraat- en spinnenwebspoelen om de parasitaire capaciteit te verminderen. Bovendien worden litzedraden vaak gebruikt om het huideffect te verminderen.
Vernauwingen
EEN stikken is een inductor die is ontworpen om hoogfrequente pulsen te blokkeren en pulsen met een lagere frequentie door te laten. Hun namen komen van het stikken of blokkeren van hoogfrequente signalen. Er zijn twee klassen smoorspoelen: krachtsmoorspoelen en RF-smoorspoelen. Voedings- en audiofrequentiesmoorspoelen hebben meestal een ijzeren kern om hun inductie te vergroten en ze effectievere filters te maken. RF-smoorspoelen gebruiken ijzerpoeder of ferrietkralen in combinatie met complexe wikkelpatronen om de parasitaire capaciteit te verminderen en effectief te werken bij hoge frequenties. Hogere frequentie smoorspoelen gebruiken niet-magnetische of luchtkernen.
Opbouw smoorspoelen
De druk op kleinere en meer mobiele apparaten heeft geleid tot een explosie van opties voor inductoren met opbouwmontage. Opbouwmontage-inductoren worden vaak gebruikt in DC-DC-converters, EMI-filtering, energieopslag en andere toepassingen. Door hun kleine formaat en voetafdruk zijn smoorspoelen op het oppervlak een essentieel element in de gereedschapskist van de mobiele en draagbare elektronische ontwerper.
Opbouwmontage-inductoren zijn verkrijgbaar met en zonder magnetische afscherming, met een stroomcapaciteit van meer dan 10 ampère en met zeer lage verliezen. Op het oppervlak gemonteerde inductoren gebruiken vaak een ijzeren of ferrietkern of speciale wikkelingstechnieken om de prestaties van de inductor te optimaliseren. Dit helpt ook om een kleine voetafdruk en vormfactor te behouden.
Soorten spoelkernen
Het kernmateriaal van een inductor speelt een grote rol in de prestaties van een inductor. Het kernmateriaal heeft direct invloed op de inductie van de inductor. Het bepaalt de maximale bedrijfsfrequentie, evenals de huidige capaciteit van de inductor.
- Luchtkernen werken met een hogere frequentie omdat er geen kernverliezen zijn, maar ze hebben een lagere inductie.
- IJzeren kernen hebben een lage weerstand met een hoge inductantie. Kernverliezen, wervelstromen, magnetische verzadiging en hysterese beperken de bedrijfsfrequentie en stroom.
- Ferriet kernen hebben niet-geleidend keramisch materiaal voor een hogere frequentie. Magnetische verzadiging beperkt de huidige capaciteit.
- Ringkernkernen zijn kernen in de vorm van donuts die uitgestraalde EMI verminderen en een hoge inductie bieden.
- Gelamineerde kernen hebben een hoge inductie met lagere hysterese en wervelstroomverliezen.
