Som en av de grundläggande passiva komponenterna fyller induktorer en viktig roll i elektroniktillämpningar, från att starta motorer till att leverera ström till ditt hus. Induktorer lagrar energi i ett magnetfält när ström flyter genom det. En typisk induktor använder isolerad tråd lindad i en spole runt en central kärna.
Hur användbara induktorer än är, det största problemet är deras fysiska storlek. Induktorer dvärgar ofta andra elektroniska komponenter i en krets och lägger också till vikt. Vissa tekniker simulerar en stor induktor i en krets. Den ökade komplexiteten och ytterligare komponenter begränsar dock var dessa tekniker används.
Filter
Induktorer används flitigt med kondensatorer och motstånd för att skapa filter för analoga kretsar och vid signalbehandling. Enbart fungerar en induktor som ett lågpassfilter, eftersom impedansen hos en induktor ökar när frekvensen på en signal ökar.
När det kombineras med en kondensator, vars impedans minskar när frekvensen hos en signal ökar, resulterar ett skårat filter som endast tillåter ett visst frekvensområde att passera.
Genom att kombinera kondensatorer, induktorer och motstånd stödjer avancerade filtertopologier en mängd olika applikationer. Filter används i de flesta elektronik, även om kondensatorer ofta används snarare än induktorer när det är möjligt eftersom de är mindre och billigare.
Sensorer
Kontaktlösa sensorer är uppskattade för sin tillförlitlighet och enkla användning. Induktorer känner av magnetiska fält eller närvaron av magnetiskt permeabelt material på avstånd.
Induktiva sensorer är centrala i nästan varje korsning med ett trafikljus som känner av mängden trafik och justerar signalen därefter. Dessa sensorer fungerar exceptionellt bra för bilar och lastbilar. Vissa motorcyklar och andra fordon har inte tillräckligt med signatur för att upptäckas av sensorerna utan en förstärkning genom att lägga till en h3-magnet i botten av fordonet.
Induktiva sensorer är begränsade på två huvudsakliga sätt. Antingen måste föremålet som ska avkännas vara magnetiskt och inducera en ström i sensorn, eller så måste sensorn strömförsörjas för att detektera närvaron av material som interagerar med ett magnetfält. Dessa parametrar begränsar användningen av induktiva sensorer och påverkar designen som använder dem.
Transformers
Kombinering av induktorer som har en delad magnetisk bana bildar en transformator. Transformatorn är en grundläggande komponent i nationella elnät. Transformatorer finns i många nätaggregat för att öka eller minska spänningarna till önskad nivå.
De grå kapslarna som ofta finns på toppen av elstolpar innehåller transformatorer.
Eftersom magnetfält skapas av en förändring i strömmen, desto snabbare strömändringar (ökning i frekvens), desto effektivare fungerar en transformator. När frekvensen på ingången ökar, begränsar induktorns impedans effektiviteten hos en transformator. Praktiskt taget är induktansbaserade transformatorer begränsade till tiotals kHz, vanligtvis lägre. Fördelen med en högre driftfrekvens är en mindre och lättare transformator som ger samma belastning.
Motors
Induktorer är norm alt i ett fast läge och får inte röra sig för att passa in i något närliggande magnetfält. Induktiva motorer utnyttjar den magnetiska kraft som appliceras på induktorer för att omvandla elektrisk energi till mekanisk energi.
Induktiva motorer är utformade så att ett roterande magnetfält skapas i tid med en AC-ingång. Eftersom rotationshastigheten styrs av ingångsfrekvensen, används ofta induktionsmotorer i applikationer med fast hastighet som kan drivas direkt från 50/60 Hz nätström. Den största fördelen med induktiva motorer jämfört med andra konstruktioner är att ingen elektrisk kontakt krävs mellan rotorn och motorn, vilket gör induktiva motorer robusta och pålitliga.
Många enkla elmotorer som du kommer att stöta på, som de i fläktar, är induktiva motorer.
Energy Storage
Precis som kondensatorer lagrar induktorer energi. Till skillnad från kondensatorer är induktorer begränsade på hur länge de kan lagra energi eftersom energin lagras i ett magnetfält, som kollapsar när strömmen tas bort.
Den huvudsakliga användningen av induktorer som energilagring är i switch-mode strömförsörjning, som strömförsörjningen i en PC. I de enklare, oisolerade switch-mode strömförsörjningarna, används en enda induktor i stället för en transformator och en energilagringskomponent. I dessa kretsar bestämmer förhållandet mellan den tid som induktorn strömförsörjs till den tid den inte är strömlös ingångs- till utgångsspänningsförhållandet.
