Induktorer finns i olika former, och alla spelar en viktig roll i hur elektroniska enheter fungerar. Induktorer finns tillgängliga för applikationer med hög effekt, brusdämpning, radiofrekvens, signaler och isolering. Här är en titt på de vanligaste typerna av induktorer och hur var och en vanligtvis används.
Bottom Line
Kopplade induktorer delar en magnetisk bana och påverkar varandra. Kopplade induktorer används ofta som transformatorer för att öka eller sänka spänningen eller ge isolerad återkoppling. Dessa används också i applikationer där ömsesidig induktans krävs.
Flerskiktsspolar
Flerskiktiga induktorer har lager av lindad tråd som är lindad runt en central kärna. Att lägga till ytterligare lager av lindad tråd till en induktor ökar induktansen och det ökar kapacitansen mellan ledarna. Dessa induktorer byter ut högre induktans för en lägre maximal driftfrekvens.
Bottom Line
Induktorer som är gjutna i ett plast- eller keramiskt hölje kallas gjutna induktorer. Generellt sett har dessa induktorer en cylindrisk eller stångformfaktor och kan hittas med flera typer av lindnings alternativ.
Power Inductors
Ströminduktorer finns i en mängd olika formfaktorer och effektnivåer. Dessa induktorer inkluderar allt från ytmonterade induktorer som kan hantera några ampere till genomgående induktorer och chassimonterade effektinduktorer som kan hantera tiotals till hundratals ampere.
Eftersom effektinduktorer utsätts för stora mängder ström, tenderar dessa att generera stora magnetfält. För att förhindra att dessa magnetiska fält inducerar brus i andra delar av kretsen, bör magnetiskt skärmade induktorer användas om möjligt.
RF-induktorer
Högfrekventa induktorer, även kallade radiofrekvensinduktorer (RF), är designade för att fungera vid höga frekvenser. Dessa induktorer har ofta ett högre motstånd och lägre strömstyrka. De flesta RF-induktorer har en luftkärna snarare än en ferrit eller annat induktanshöjande kärnmaterial. Detta beror på de ökade förlusterna när dessa kärnmaterial används för att minska induktorns arbetsfrekvens.
På grund av induktorns arbetsfrekvens är det viktigt att motverka flera källor till förlust - oavsett om det är från hudeffekten, närhetseffekten eller parasitisk kapacitans. Hud- och närhetseffekterna ökar motståndet hos en induktor. Flera tekniker minskar dessa förluster, inklusive bikake- och spindelnätsspolar för att minska parasitisk kapacitans. Dessutom används ofta litz-trådar för att minska hudeffekten.
Chokes
En choke är en induktor som blockerar högfrekventa pulser samtidigt som den släpper igenom lägre frekvenspulser. Namnet kommer från choking av eller blockering av högfrekventa signaler. Det finns två klasser av chokes:
- Ström- och ljudfrekvensdrosslar har vanligtvis en järnkärna för att öka induktansen och göra mer effektiva filter.
- RF-chokes använder järnpulver eller ferritpärlor i kombination med komplexa lindningsmönster för att minska parasitisk kapacitans och fungera effektivt vid höga frekvenser. Drosslar med högre frekvens använder icke-magnetiska kärnor eller luftkärnor.
Ytmonterade induktorer
Krävandet för mindre och fler mobila enheter har lett till explosionen av alternativ för ytmonterade induktorer. Ytmonterade induktorer används ofta i DC-DC-omvandlare, EMI-filtrering, energilagring och andra applikationer. Den lilla storleken och fotavtrycket gör ytmonterade induktorer till ett viktigt inslag i den mobila och bärbara elektroniska designerns verktygslåda.
Ytmonterade induktorer finns tillgängliga med och utan magnetisk skärmning, med strömkapacitet på över 10 ampere och med låga förluster. Ytmonterade induktorer använder ofta en järn- eller ferritkärna eller speciella lindningstekniker för att optimera induktorns prestanda. Detta hjälper också till att behålla ett litet fotavtryck och formfaktor.
Typer av induktorkärnor
Kärnmaterialet i en induktor spelar en stor roll för en induktors prestanda. Kärnmaterialet påverkar direkt induktansen hos induktorn. Den bestämmer den maximala arbetsfrekvensen, såväl som induktorns nuvarande kapacitet.
- Luftkärnor har högre frekvensdrift på grund av inga härdförluster men har en lägre induktans.
- Järnkärnor har låg resistans med hög induktans. Kärnförluster, virvelströmmar, magnetisk mättnad och hysteres begränsar driftfrekvensen och strömmen.
- Ferritkärnor har icke-ledande keramiskt material för högre frekvensdrift. Magnetisk mättnad begränsar den aktuella kapaciteten.
- Toroidformade kärnor är kärnor formade som munkar som minskar utstrålad EMI och ger hög induktans.
- Laminerade kärnor har hög induktans med lägre hysteres och virvelströmsförluster.
