Cewka indukcyjna jest elementem elektronicznym służącym do magazynowania energii elektrycznej w polu magnetycznym po dostarczeniu do niego prądu elektrycznego. Cewki indukcyjne są zwykle wykonane w cewce z izolowanym drutem nawiniętym. Ilekroć prąd jest dostarczany przez tę cewkę od lewej do prawej strony, generowane jest pole magnetyczne w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Tak więc cewki indukcyjne będą opierać się wszelkim zmianom w przepływającym przez nie prądzie. Zasadniczo cewki indukcyjne są dostępne w trzech typach rdzeni powietrznych, rdzeni żelaznych i rdzeni ferrytowych. Cewki indukcyjne z rdzeniem powietrznym i żelaznym po prostu przenoszą operacje na minimalnej częstotliwości, wyższe straty i niskie indukcyjność mając na uwadze, że cewka z rdzeniem ferrytowym ma wysoką przepuszczalność, wysoką indukcyjność i stałą wartość. Więc ten artykuł zawiera krótkie informacje na temat cewka z rdzeniem ferrytowym – praca z aplikacjami.
Co to jest cewka z rdzeniem ferrytowym?
Definicja cewki indukcyjnej z rdzeniem ferrytowym to pasywny element elektryczny z dwoma zaciskami, który jest odporny na zmiany przepływającego przez niego prądu elektrycznego. Ta cewka indukcyjna wykorzystuje materiał ferrytowy, taki jak główny rdzeń, który ma wysoką elektryczność oporność i wysoka przenikalność magnetyczna. Podczas używania rdzeni ferrytowych w środku cewki indukcyjne , należy wziąć pod uwagę różne czynniki, takie jak wysokie nasycenie, wysoka impedancja, mniejsze straty, stabilność w zakresie temperatury i właściwości materiału. Dlatego jest zwykle używany z dostawcami energii i aplikacjami do zarządzania energią. Symbol cewki z rdzeniem ferrytowym pokazano poniżej.
Wiemy, że w cewce z rdzeniem ferrytowym materiał ferrytowy jest używany jak rdzeń. Tak więc ogólny skład ferrytu to XFe2O4, gdzie „X” oznacza materiał przejściowy. Ogólnie rzecz biorąc, ferryty stosowane w cewkach indukcyjnych są dostępne w dwóch rodzajach: miękkich ferrytów i twardych ferrytów.
Miękkie materiały ferrytowe mają zdolność odwracania polaryzacji bez energii zewnętrznej.
Twarde ferryty to magnesy trwałe, których polaryzacja nie zmieni się nawet po odłączeniu pola magnetycznego.
Zasada działania cewki z rdzeniem ferrytowym
Cewka indukcyjna z rdzeniem ferrytowym działa, umożliwiając przepływowi prądu generowanie pola magnetycznego, a zmiana w polu magnetycznym powoduje przepływ prądu przeciwnego. Zmieniają więc energię z elektrycznej na magnetyczną i przechowują w sobie energię.
Cewka z rdzeniem ferrytowym wykorzystuje materiał rdzenia ferrytowego, który jest jednym z rodzajów rdzenia magnetycznego wykonanego z ferrytu. Gdy te metalowe rdzenie zostaną wykorzystane w tych cewkach indukcyjnych, zmieniające się pole magnetyczne będzie wykazywać duże prądy wirowe z powodu przewodności elektrycznej rdzenia (metalu). Tak więc prądy te płyną w cewkach indukcyjnych wraz z zamkniętą pętlą prądu.
Rolą rdzenia ferrytowego w tych cewkach indukcyjnych jest pomoc w poprawie wydajności cewki indukcyjnej poprzez zapewnienie maksymalnej przepuszczalności cewki w celu zwiększenia ich indukcyjności i pola magnetycznego.
Ogólnie, zakres przepuszczalności w cewkach indukcyjnych z rdzeniem ferrytowym wynosi od 1400 do 15 000 w zależności od zastosowanego rodzaju materiału ferrytowego. Tak więc cewki te mają wysoką indukcyjność, jak oceniano z innymi typami cewek indukcyjnych za pomocą rdzeni powietrznych.
Jak obliczyć indukcyjność cewki z rdzeniem ferrytowym?
W cewkach ferrytowych termin ferryt to zestaw materiałów ceramicznych obejmujących pewne silne właściwości elektromagnetyczne, takie jak wysoka przepuszczalność w połączeniu z niskim przewodnictwem elektrycznym.
Prosty induktor ferrytowy można zaprojektować, owijając co najmniej 20 zwojów drutu wokół pręta ferrytowego. Tak więc indukcyjność pręta ferrytowego można zmierzyć za pomocą miernika indukcyjności. Tutaj indukcyjność jest oznaczona literą „L”, a liczba zwojów jest oznaczona literą „N”.
Teraz oblicz wartość AL induktora ferrytowego. Tutaj wartość „AL” jest podstawową zależnością między indukcyjnością określonego rdzenia ferrytowego a liczbą. zwojów. Poniższy wzór służy do obliczania wartości AL.
AL = [(100/N)^2)] x L.
Na przykład, jeśli zmierzyłeś wartość „L” w kroku 1 jako 15 uH, wówczas równoważna wartość „AL” będzie wynosić:
AL = [(100/20)^2] x 15uH =(5^2) x 15uH = 25 x 15uH = 375uH.
Poniższy wzór służy do obliczenia wartości indukcyjności (L) przy użyciu wartości AL dla „N”.
L = AL/[(100/N)^2].
Na przykład: jeśli N wynosi 10, L = 375/[(100/10)^2] = 375/[10^2] = 375/100 = 3,75 uH.
Jeśli N = 20, L = 375/[(100/20)^2] = 375/[5^2] = 375/25 = 15uH.
Z góry możemy zauważyć, że gdy N wzrasta, wówczas indukcyjność zostanie zwiększona. Wynika to głównie z umieszczenia kilku zwojów drutu wokół pętli, a następnie skupia pole magnetyczne w mniejszej przestrzeni, gdzie może być bardziej wydajne i wytwarzać większą indukcyjność.
Charakterystyka cewki indukcyjnej z rdzeniem ferrytowym
The Charakterystyka cewki z rdzeniem ferrytowym zawierać następujące.
- Cewki indukcyjne z rdzeniem ferrytowym mają niskie straty prądów wirowych, wysoką rezystywność elektryczną i wysoką przepuszczalność. Te cechy sprawią, że te cewki indukcyjne będą używane w zastosowaniach o wysokiej częstotliwości.
- W tego typu cewkach indukcyjnych przepływ prądu generuje pole magnetyczne, a zmiany w polu magnetycznym powodują przepływ prądu przeciwnego.
- Zmieniają energię z formy elektrycznej na magnetyczną i przechowują w sobie tę przekształconą energię.
Pozwalają przepływać przez nie prądom stałym, ale nie prądom przemiennym z maksymalną częstotliwością. - Charakteryzują się współczynnikami wysokiej jakości, minimalnym polem rozproszonym, wysoką indukcyjnością i wydajnością w stosunku do temperatury.
Straty
Cewki indukcyjne z rdzeniem ferrytowym wykazują straty takie jak prąd wirowy i histerezy. Cewki te zależą głównie od poziomów częstotliwości. W tego typu cewce indukcyjnej straty prądów wirowych rosną wykładniczo, podczas gdy straty histerezy rosną liniowo wraz ze wzrostem strumienia i częstotliwości.
Spośród tych dwóch strat w tym wzbudniku wiodąca jest strata histerezy, jednak do poziomu częstotliwości zależnego od wydajności rdzenia, powyżej którego straty wiroprądowe są w większości.
Zalety i wady
The zalety cewek indukcyjnych z rdzeniem ferrytowym zawierać następujące.
- Cewki indukcyjne z rdzeniem ferrytowym mogą pracować przy wysokich i średnich częstotliwościach.
- Ta cewka indukcyjna ma mniejsze straty prądów wirowych.
- Te cewki indukcyjne odgrywają znaczącą rolę w kontrolowaniu różnych parametrów, takich jak strata histerezy i współczynnik temperaturowy, poprzez regulację szczeliny powietrznej.
- Zapewniają pełne badanie.
- Ma maksymalną wartość indukcyjności.
- Cewka ta zapewnia odpowiednią wartość indukcyjności nawet dla wyższych wartości.
- Ma maksymalną przepuszczalność przy mniejszych stratach.
- Współczynnik Q można ustawić w wymaganym paśmie częstotliwości.
Niedogodności
The wady cewek indukcyjnych z rdzeniem ferrytowym zawierać następujące.
- W cewkach indukcyjnych z rdzeniem ferrytowym straty będą wzrastać przy wyższych częstotliwościach.
- Induktory te mają skomplikowaną izolację.
- Mają bardziej prądy wirowe, a także prąd harmoniczny.
Zastosowania cewki indukcyjnej z rdzeniem ferrytowym
The Zastosowania cewek indukcyjnych z rdzeniem ferrytowym zawierać następujące.
- Cewki indukcyjne z rdzeniem ferrytowym są stosowane głównie w różnych zastosowaniach obwodów elektrycznych, takich jak łącza szerokopasmowe, konwersja mocy i tłumienie zakłóceń.
- Te cewki indukcyjne są wykorzystywane w cewkach, które są aktywowane w zakresie częstotliwości od AF do 100 MHz.
- Mają one zastosowanie w transformatorach mocy, które pracują w zakresie niskich częstotliwości od 1 do 200 kHz.
- Są one używane zarówno przy wysokich, jak i średnich częstotliwościach.
- Te cewki indukcyjne są używane w obwodach przełączających, Filtry pi , a także w ferrytowej antenie prętowej, która jest przeznaczona głównie do odbiorników MW (fal średnich).
- Te są używane w zasilacz lub elementy kondycjonujące moc.
Tak jest przegląd cewki z rdzeniem ferrytowym który jest cewką o stałej wartości. Ta cewka indukcyjna ma rdzeń ferrytowy umieszczony w cewce. Inne cewki indukcyjne, takie jak rdzeń powietrzny i rdzeń żelazny, mają mniejszą wartość indukcyjności, więcej strat i ograniczoną częstotliwość pracy. Tak więc, stosując cewki indukcyjne z rdzeniem ferrytowym, problemy te można pokonać. Więc ten induktor jest właściwym wyborem dla różnych wymagań elektrycznych. Oto pytanie do ciebie, jaka jest funkcja cewki indukcyjnej?
