Τύποι επαγωγέων, ταξινόμηση και τρόπος λειτουργίας

Η βιομηχανία ηλεκτρονικών χρησιμοποιεί διάφορα διαφορετικά στυλ και τύπους επαγωγέων. Οι επαγωγείς χρησιμοποιούνται σε ένα κύκλωμα προκειμένου να εκτελούν πολλές λειτουργίες διαφόρων διαφορετικών στυλ.

Από: S. Prakash

Μερικές από τις λειτουργίες που εκτελούνται από ορισμένους τύπους του επαγωγείς σε κύκλωμα είναι η αφαίρεση και το φιλτράρισμα των ακίδων που υπάρχουν στα ηλεκτροφόρα καλώδια.

Από την άλλη πλευρά, τα φίλτρα υψηλής απόδοσης χρησιμοποιούν τους άλλους τύπους επαγωγέων.

Επίσης, υπάρχουν άλλοι τύποι επαγωγέων που χρησιμοποιούνται σε διάφορες άλλες περιοχές, όπως σε ταλαντωτές.

Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την κατασκευή και διαθεσιμότητα επαγωγέων σε διάφορους τύπους.

Οι παράγοντες που ενεργούν κυρίως ως καθοριστικοί παράγοντες βάσει των οποίων διαφοροποιούνται οι επαγωγείς διαφορετικών τύπων περιλαμβάνουν τιμή, μέγεθος, ρεύμα και συχνότητα, μεταξύ άλλων συσσώρευσης παραγόντων.

Βασικά στοιχεία των επαγωγέων

Οι νόμοι της φύσης που ακολουθούν βασικά όλοι οι τύποι επαγωγέα είναι ίδιοι ανεξάρτητα από το ότι είναι διαφορετικοί τύποι ή έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά.

Κάθε επαγωγέας έχει τη βασική φύση να περιβάλλει τον αγωγό μέσω της δημιουργίας ενός πεδίου μαγνητισμού.

Επιπλέον, όλοι οι επαγωγείς διαθέτουν αντίδραση σε μια συγκεκριμένη ποσότητα.

Οι επαγωγείς χρησιμοποιούν αυτές τις βασικές παραμέτρους ανεξάρτητα από το αν είναι διαφορετικοί τύποι ή έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά.

Σημείωση: Τα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά κυκλώματα επηρεάζονται από έναν βασικό παράγοντα που είναι η επαγωγή. Η συγκεκριμένη ποσότητα της επαγωγής που σχετίζεται με ένα πηνίο ή ένα σύρμα οφείλεται στη ρύθμιση του μαγνητικού πεδίου γύρω από αυτό όταν υπάρχει ροή ρεύματος.

Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αποθήκευση της ενέργειας στο μαγνητικό πεδίο που έχει ως αποτέλεσμα το πηνίο να ενεργεί για να παράγει μια αντίσταση στις αλλαγές που παρατηρούνται στο πηνίο ή στον αγωγό.

Πυρήνες του επαγωγέα

Το σχήμα στο οποίο γενικά κατασκευάζονται οι πηνίοι είναι στο «κουλουριασμένο σχήμα».

Οι επαγωγείς κατασκευάζονται σε κουλουριασμένη μορφή αφού υπάρχει σύνδεση του μαγνητικού πεδίου με το διάκενο μεταξύ των συσσωρεύσεων και των περιελίξεων.

Η κατασκευή των επαγωγέων που διαθέτει μεγάλη ποσότητα ικανότητας επαγωγής είναι μια ευκολότερη διαδικασία.

Η επαγωγή του επαγωγέα επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τη διαπερατότητα του μέσου όπου τοποθετείται το πηνίο και έτσι χρησιμοποιείται ένας πυρήνας που διατρέχει το πηνίο μέσω του κέντρου του.

Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για τον πυρήνα περιλαμβάνουν μαγνητικά υλικά όπως φερρίτη και σίδηρο.

Έτσι, υπάρχει μια αύξηση στο επίπεδο επαγωγής που είναι δυνατόν να επιτευχθεί μέσω αυτού.

Αλλά πρέπει να προσέξουμε επιλέγοντας τον πυρήνα που θα χρησιμοποιηθεί, καθώς θα πρέπει να είναι κατάλληλος για να παρέχει υψηλή απόδοση στο δεδομένο επίπεδο συχνότητας, ισχύος και γενικής εφαρμογής του επαγωγέα.

Πυρήνες επαγωγέα και οι διαφορετικοί τύποι του

Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία επαγωγών στη βιομηχανία παρόμοια με άλλους τύπους συστατικών όπως πυκνωτές.

Αλλά μπορεί να αντιμετωπιστεί μια δυσκολία στον ακριβή προσδιορισμό των τύπων επαγωγέα, καθώς οι εφαρμογές για τις οποίες χρησιμοποιούνται οι επαγωγείς είναι μεγάλης ποικιλίας.

Οι επαγωγείς μπορούν ενδεχομένως να οριστούν μέσω του τύπου του βασικού τους υλικού και έτσι χρησιμοποιούνται για την κατηγοριοποίηση των επαγωγέων και τον ορισμό τους σε βασική μορφή.

Αλλά πρέπει να σημειωθεί ότι αυτός δεν είναι ο μόνος τρόπος κατηγοριοποίησης των επαγωγέων αλλά χρησιμοποιούνται σε μεγάλη κλίμακα.

Αεραγωγός πηνίου : Οι εφαρμογές RF όπως πομποί ραδιοφώνου και οι δέκτες χρησιμοποιούν γενικά τον πηνίο με πηνία αέρα, επειδή αυτές οι εφαρμογές απαιτούν πολύ μικρό επίπεδο επαγωγής.

Υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα που προκύπτουν από αυτόν τον επαγωγέα λόγω της απουσίας ενός πηνίου.

Ένα από τα πλεονεκτήματα είναι ότι δεν υπάρχει απώλεια από τον πυρήνα, καθώς αποτελείται από μόνο αέρα που δεν μπορεί να χαθεί, ο οποίος με τη σειρά του παράγει Q πολύ υψηλού επιπέδου, δεδομένου ότι η αντίσταση του πηνίου ή του επαγωγέα είναι χαμηλού επιπέδου .

Ενάντια σε αυτό το φαινόμενο, μπορεί να παρατηρηθεί αύξηση του φυσικού μεγέθους του επαγωγέα, καθώς οι στροφές που υπάρχουν στο πηνίο είναι υψηλότερες σε αριθμό και μεγαλύτερες επίσης που του επιτρέπουν να αποκτήσει την επαγωγή του ίδιου επιπέδου.

Επαγωγέας με σίδερο : Οι επαγωγείς που απαιτούν υψηλή ικανότητα επαγωγής και υψηλή ισχύ συνήθως χρησιμοποιούν τους πυρήνες σιδήρου.

Ένα ελασματοποιημένο σίδερο μπορεί να χρησιμοποιηθεί από μερικά από τα πνιγμένα ή τα πηνία ήχου. Σε γενικές γραμμές υπάρχει πολύ περιορισμένη χρήση αυτού του τύπου επαγωγέων.

Ferrite Cored επαγωγέας: Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία τύπων επαγωγών που χρησιμοποιούν ευρέως τον φερρίτη ως υλικό για τον πυρήνα τους.

Ο φερρίτης είναι μια μορφή κεραμικού οξειδίου μετάλλου και είναι το οξείδιο του σιδήρου (Fe2O3) γύρω από το οποίο βασίζεται μαζί με την εξώθηση ή συμπίεση των οξειδίων νικελίου-ψευδαργύρου ή εναλλακτικά των οξειδίων του μαγγανίου-ψευδαργύρου στο σχήμα που απαιτείται.

Επαγωγέας σκόνης σιδήρου: Υπάρχει επίσης μια μεγάλη ποικιλία τύπων επαγωγών που χρησιμοποιούν ευρέως τη σκόνη σιδήρου ως υλικό για τον πυρήνα τους.

Παρόμοια με τον πυρήνα του φερρίτη, ο επαγωγέας με σκόνη σιδήρου ως πυρήνας τους επιτρέπει την κατασκευή των πηνίων επαγωγής ή πηνίων επαγωγής πολύ υψηλής επαγωγής σε ένα αρκετά μικρό χώρο παρέχοντας σημαντική αύξηση της διαπερατότητας.

Μηχανικοί τύποι επαγωγέα και οι εφαρμογές τους

Ένας άλλος τρόπος εκτός από τον τύπο πηνίου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατηγοριοποίηση των πηνίων είναι με βάση τη μηχανική κατασκευή των πηνίων. Οι διάφοροι τύποι προτύπων που χρησιμοποιούνται για τη διαφοροποίηση των επαγωγέων είναι:

Επαγωγέας με βάση μπομπίνα: Στον επαγωγέα με βάση μπομπίνα, υπάρχει ένα μπομπίνα κυλινδρικού σχήματος γύρω από το οποίο τυλίγεται ο επαγωγέας.

Ο επαγωγέας με βάση το μπομπίνα είναι σχεδιασμένος έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τοποθέτηση της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.

Αυτός ο επαγωγέας μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την τοποθέτηση της επιφάνειας, αλλά το μειονέκτημα είναι ότι το μέγεθός τους μπορεί να είναι μεγαλύτερο και συνεπώς απαιτείται να τοποθετηθούν μέσω της χρήσης άλλων μέσων μηχανικής φύσης.

Υπάρχουν ορισμένες εκδόσεις του επαγωγέα με βάση το μπομπίνα που είναι παλαιότερες και μπορεί να βρεθεί ότι έχουν ομοιότητα ως προς τη μορφή σε σύγκριση με τις κανονικές αντιστάσεις με μόλυβδο.

Τοροειδής επαγωγέας : Ένας κυκλικός πρώην χρησιμοποιείται σε αυτόν τον επαγωγέα, ο οποίος είναι επίσης γνωστός αστεροειδής γύρω από τον οποίο τραυματίζεται ο επαγωγέας.

Προκειμένου να αυξηθεί η διαπερατότητα του πυρήνα, ο τοροειδής επαγωγέας χρησιμοποιεί φερρίτη για να κάνει το κυκλικό πρώτο.

Ένα από τα πλεονεκτήματα που επιτυγχάνεται με τη χρήση του τοροειδούς είναι ότι το τελευταίο επιτρέπει τη μετακίνηση της μαγνητικής ροής γύρω από τον εαυτό της με κυκλικό τρόπο που οδηγεί σε πολύ χαμηλή διαρροή της ροής.

Ένα από τα μειονεκτήματα που παρατηρείται στον τοροειδή επαγωγέα είναι ότι υπάρχει μια πρόσθετη απαίτηση μιας μηχανής περιέλιξης ειδικά για την ολοκλήρωση της διαδικασίας κατασκευής, καθώς σε κάθε στροφή απαιτείται ότι μέσω του τοροειδούς, το σύρμα πρέπει να είναι πέρασε.

Πολυστρωματικός κεραμικός επαγωγέας : Η τεχνολογία για την οποία χρησιμοποιείται ο πολυστρωματικός κεραμικός επαγωγέας σε ευρεία κλίμακα είναι η τεχνολογία επιφανειακής στήριξης.

Η κατασκευή του επαγωγέα γίνεται συνήθως χρησιμοποιώντας το υλικό μαγνητικού κεραμικού όπως φερρίτη.

Το σώμα του κεραμικού περιέχει το πηνίο και αυτό με τη σειρά του παρουσιάζεται στα καπάκια στο εξωτερικό κύκλωμα. Αυτή η διαδικασία είναι πολύ παρόμοια με αυτήν που ακολουθείται στους πυκνωτές chip.

Επαγωγείς φιλμ: Το βασικό υλικό που χρησιμοποιείται στους επαγωγείς φιλμ είναι μια ταινία αγωγού. Στη συνέχεια, το προφίλ του αγωγού που απαιτείται παρέχεται με τη διαμόρφωση ή χάραξη της μεμβράνης.

Έτσι, σύμφωνα με την παραπάνω συζήτηση, είναι σαφές ότι υπάρχουν διάφοροι τρόποι με τους οποίους ένας επαγωγέας μπορεί να ταξινομηθεί.

Κάθε ένα από τα σύνολα ταξινόμησης έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και, ως εκ τούτου, είναι βασικό ότι ενώ επιλέγοντας οποιαδήποτε από τις κατηγορίες ταξινόμησης, πρέπει να εξετάσουμε την εφαρμογή για την οποία απαιτείται ο επαγωγέας.

Η χρήση των σύγχρονων υλικών στην κατασκευή των πηνίων εξασφάλισε σημαντικά την υψηλή απόδοση των πηνίων.

Ταυτόχρονα, υπάρχουν πολλοί περισσότεροι τρόποι για τους σχεδιαστές των κυκλωμάτων, συμπεριλαμβανομένων των εφαρμογών όπως εφαρμογές ισχύος, καταπολέμηση EMI και εφαρμογές RF.