Der Induktor ist eine elektronische Komponente, die verwendet wird, um elektrische Energie innerhalb des Magnetfelds zu speichern, sobald elektrischer Strom durch ihn fließt. Induktoren werden normalerweise zu einer Spule mit einem isolierten Draht umwickelt. Immer wenn Strom durch diese Spule von links nach rechts geleitet wird, wird ein Magnetfeld im Uhrzeigersinn erzeugt. Induktivitäten widerstehen also jeder Änderung des durch sie fließenden Stroms. Im Allgemeinen sind Induktoren in drei Typen erhältlich: Luftkern, Eisenkern und Ferritkern. Die Luft- und Eisenkern-Induktivitäten tragen einfach minimale Frequenzoperationen, höhere Verluste und niedrige Induktivität während der Ferritkerninduktor eine hohe Permeabilität, eine hohe Induktivität und einen festen Wert hat. Dieser Artikel enthält daher kurze Informationen zu a Ferritkern-Induktivität – Arbeiten mit Anwendungen.
Was ist ein Ferritkerninduktor?
Eine Ferritkerninduktivität ist eine passive elektrische Komponente mit zwei Anschlüssen, die verwendet wird, um Änderungen des durch sie fließenden elektrischen Stroms zu widerstehen. Dieser Induktor verwendet ein Ferritmaterial wie den Hauptkern, der eine hohe elektrische Spannung aufweist Widerstand & hohe magnetische Permeabilität. Während der Verwendung von Ferritkernen im Inneren Induktoren , müssen verschiedene Faktoren wie hohe Sättigung, hohe Impedanz, weniger Verluste, Temperaturstabilität und Materialeigenschaften berücksichtigt werden. Daher wird es normalerweise bei Stromversorgungs- und Energieverwaltungsanwendungen verwendet. Das Ferritkern-Induktorsymbol ist unten dargestellt.
Wir wissen, dass in einem Ferritkerninduktor Ferritmaterial wie ein Kern verwendet wird. Die allgemeine Zusammensetzung des Ferrits ist also XFe2O4, wobei „X“ für Übergangsmaterial steht. Im Allgemeinen sind in Induktoren verwendete Ferrite in zwei Arten erhältlich: weiche Ferrite und harte Ferrite.
Weiche Ferritmaterialien haben die Fähigkeit, ihre Polarität ohne Energie von außen umzukehren.
Hartferrite sind Permanentmagnete, deren Polarität sich auch nach Abschalten des Magnetfeldes nicht ändert.
Funktionsprinzip des Ferritkerninduktors
Der Ferritkern-Induktor funktioniert, indem er dem Stromfluss ermöglicht, ein Magnetfeld zu erzeugen, und die Änderung innerhalb des Magnetfelds führt zum Fließen eines Gegenstroms. Sie wandeln also die Energie von elektrisch in magnetisch um und speichern die Energie in sich.
Der Ferritkerninduktor verwendet Ferritkernmaterial, das eine Art von Magnetkern ist, der mit Ferrit hergestellt wird. Sobald diese Metallkerne in diesen Induktoren verwendet werden, zeigt das sich ändernde Magnetfeld aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit des Kerns (Metall) große Wirbelströme. Diese Ströme fließen also zusammen mit dem geschlossenen Stromkreis in den Induktivitäten.
Die Rolle des Ferritkerns in diesen Induktoren besteht darin, zur Verbesserung der Induktorleistung beizutragen, indem einfach der Spule eine maximale Permeabilität verliehen wird, um ihre Induktivität und ihr Magnetfeld zu erhöhen.
Im Allgemeinen reicht der Bereich der Permeabilität innerhalb der Ferritkerninduktoren von 1400 bis 15.000, basierend auf dem verwendeten Ferritmaterialtyp. Diese Induktoren haben also eine hohe Induktivität, wie sie mit anderen Arten von Induktoren durch Luftkerne bewertet wird.
Wie berechnet man die Induktivität eines Ferritkerninduktors?
Bei Ferrit-Induktoren ist der Begriff Ferrit ein Satz keramischer Materialien, die einige starke elektromagnetische Eigenschaften wie hohe Permeabilität in Kombination mit geringer elektrischer Leitfähigkeit aufweisen.
Ein einfacher Ferritinduktor kann konstruiert werden, indem mindestens 20 Drahtwindungen um einen Ferritstab gewickelt werden. So kann die Induktivität eines Ferritstabes mit Hilfe eines Induktivitätsmessgerätes gemessen werden. Hier wird die Induktivität mit „L“ und die Anzahl der Windungen mit „N“ bezeichnet.
Berechnen Sie nun den AL-Wert des Ferritinduktors. Hier ist der Wert von „AL“ die Basisbeziehung zwischen der Induktivität durch einen bestimmten Ferritkern und der Nr. von Kurven. Die folgende Formel wird verwendet, um den AL-Wert zu berechnen.
AL = [(100/N)^2)] x L.
Wenn Sie beispielsweise den „L“-Wert in Schritt 1 mit 15 uH gemessen haben, lautet der äquivalente „AL“-Wert:
AL = [(100/20)^2] x 15 uH = (5^2) x 15 uH = 25 x 15 uH = 375 uH.
Die folgende Formel wird verwendet, um den Induktivitätswert (L) zu berechnen, indem der AL-Wert für „N“ verwendet wird.
L = AL/[(100/N)^2].
Zum Beispiel: Wenn N 10 ist, ist L = 375/[(100/10)^2] = 375/[10^2] = 375/100 = 3,75uH.
Wenn N = 20, L = 375/[(100/20)^2] = 375/[5^2] = 375/25 = 15uH.
Von oben können wir feststellen, dass die Induktivität erhöht wird, wenn N zunimmt. Dies ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass eine Reihe von Drahtwindungen um eine Schleife gelegt werden und das Magnetfeld dann auf einen kleinen Raum fokussiert wird, wo immer es effizienter sein und mehr Induktivität erzeugen kann.
Eigenschaften von Ferritkern-Induktivitäten
Das Eigenschaften von Ferritkerninduktivitäten füge folgendes hinzu.
- Ferritkerninduktoren haben geringe Wirbelstromverluste, einen hohen elektrischen Widerstand und eine hohe Permeabilität. Diese Eigenschaften machen diese Induktoren also für den Einsatz in Hochfrequenzanwendungen geeignet.
- Bei diesen Arten von Induktoren erzeugt der Stromfluss ein Magnetfeld, und die Variation innerhalb des Magnetfelds führt zum Fließen eines Gegenstroms.
- Sie wandeln die Energie von elektrischer in magnetische um und speichern diese umgewandelte Energie in sich.
Sie lassen Gleichströme, aber keine Wechselströme bei maximalen Frequenzen durch sie fließen. - Sie haben hochwertige Faktoren, minimales Streufeld, hohe Induktivität und Leistung über Temperatur.
Verluste
Ferritkerninduktivitäten weisen Verluste wie z Wirbelstrom und Hysterese. Diese Induktivitäten hängen hauptsächlich von Frequenzpegeln ab. Bei diesem Induktortyp steigen die Wirbelstromverluste exponentiell an, während die Hystereseverluste linear mit der Erhöhung des Flusses und der Frequenz zunehmen.
Von diesen beiden Verlusten in diesem Induktor ist der Hystereseverlust der führende, jedoch bis zu einem Frequenzniveau, das von der Leistung des Kerns abhängt, jenseits dessen der Wirbelstromverlust in der Mehrheit ist.
Vorteile und Nachteile
Das Vorteile von Ferritkerninduktivitäten füge folgendes hinzu.
- Die Ferritkerninduktivitäten können bei hohen und mittleren Frequenzen betrieben werden.
- Dieser Induktor hat weniger Wirbelstromverluste.
- Diese Induktoren spielen eine wichtige Rolle bei der Steuerung verschiedener Parameter wie Hystereseverlust und Temperaturkoeffizient durch die Einstellung des Luftspalts.
- Sie bieten ein vollständiges Screening.
- Es hat den maximalen Induktivitätswert.
- Diese Induktivität liefert auch für höhere Werte einen angemessenen Induktivitätswert.
- Es hat maximale Durchlässigkeit mit weniger Verlust.
- Der Q-Faktor kann in einem erforderlichen Frequenzband eingestellt werden.
Nachteile
Das Nachteile von Ferritkerninduktivitäten füge folgendes hinzu.
- Bei Ferritkerninduktivitäten nimmt der Verlust bei höheren Frequenzen zu.
- Diese Induktoren haben eine komplizierte Isolation.
- Sie haben eine höhere Wirbelstrom- und auch Oberschwingungsstrombewertung.
Anwendungen von Ferritkerninduktivitäten
Das Anwendungen von Ferritkerninduktivitäten füge folgendes hinzu.
- Ferritkerninduktivitäten werden hauptsächlich in verschiedenen elektrischen Schaltungsanwendungen wie Breitband, Leistungsumwandlung und Entstörung verwendet.
- Diese Induktoren werden in Spulen verwendet, die zwischen einem AF- bis 100-MHz-Frequenzbereich aktiviert werden.
- Diese sind in Leistungstransformatoren anwendbar, die im Niederfrequenzbereich von 1 bis 200 kHz arbeiten.
- Diese werden sowohl bei hohen als auch bei mittleren Frequenzen verwendet.
- Diese Induktivitäten werden in Schaltkreisen verwendet, Pi-Filter , und auch innerhalb der Ferritstabantenne, die hauptsächlich für MW (Mittelwelle)-Empfänger ausgelegt ist.
- Diese werden in der verwendet Energieversorgung oder Leistungskonditionierungskomponenten.
Das ist also eine Übersicht über die Ferritkerninduktivität das ist eine Festwertinduktivität. Dieser Induktor weist einen innerhalb der Spule angeordneten Ferritkern auf. Andere Induktoren wie Luftkern und Eisenkern haben einen geringeren Induktivitätswert, mehr Verluste und einen Betrieb mit begrenzter Frequenz. Durch die Verwendung von Ferritkerninduktivitäten können diese Probleme also umgangen werden. Damit ist dieser Induktor für unterschiedliche elektrische Anforderungen die richtige Wahl. Hier ist eine Frage an Sie, was ist die Funktion eines Induktors?
