Ferrittkjerneinduktor: Arbeid, typer, beregning, tap og dens anvendelser

Induktoren er en elektronisk komponent som brukes til å lagre elektrisk energi i magnetfeltet når det tilføres elektrisk strøm gjennom den. Induktorer er normalt laget til en spole med en isolert ledning viklet. Når det tilføres strøm gjennom denne spolen fra venstre til høyre side, genereres et magnetisk felt i retning med klokken. Så induktorer vil motstå enhver endring i strømmen som flyter gjennom dem. Generelt er induktorer tilgjengelige i tre typer luftkjerne, jernkjerne og ferrittkjerne. Induktorene av luft- og jernkjernetype har ganske enkelt minimumsfrekvensoperasjoner, høyere tap og lavt induktans mens ferrittkjerneinduktoren har høy permeabilitet, høy induktans og fast verdi. Så denne artikkelen gir kort informasjon om en ferrittkjerneinduktor – jobbe med applikasjoner.

Hva er ferrittkjerneinduktor?

En ferrittkjerneinduktordefinisjon er en to-terminal passiv elektrisk komponent som brukes til å motstå endringer i den elektriske strømmen som flyter gjennom den. Denne induktoren bruker et ferrittmateriale som hovedkjernen som har høy elektrisk resistivitet & høy magnetisk permeabilitet. Mens du bruker ferrittkjerner innenfor induktorer , ulike faktorer må vurderes som høy metning, høy impedans, færre tap, stabilitet innenfor temperatur og materialegenskaper. Så det brukes vanligvis med strømleverandører og strømstyringsapplikasjoner. Ferrittkjerneinduktorsymbolet er vist nedenfor.

Vi vet at i en ferrittkjerneinduktor brukes ferrittmateriale som en kjerne. Så ferrittens generelle sammensetning er XFe2O4, der 'X' betyr overgangsmateriale. Generelt er ferritter brukt i induktorer tilgjengelig i to typer myke ferritter og harde ferritter.

Myke ferrittmaterialer har evnen til å snu polariteten uten ekstern energi.
Harde ferritter er permanente magneter der polariteten ikke vil variere selv når magnetfeltet er løsnet.

Arbeidsprinsipp for ferrittkjerneinduktor

Ferrittkjerne-induktor fungerer ved å la strømmen generere et magnetfelt, og endringen i magnetfeltet resulterer i at en motsatt strøm flyter. Så de endrer energien fra elektrisk til magnetisk og lagrer energien i dem.

Ferrittkjerneinduktor bruker ferrittkjernemateriale som er en type magnetisk kjerne laget med ferritt. Når disse metallkjernene er brukt i disse induktorene, vil det skiftende magnetfeltet vise store virvelstrømmer på grunn av den elektriske ledningsevnen til kjernen (metallet). Så disse strømmene flyter i induktorene sammen med den lukkede strømsløyfen.

Rollen til ferrittkjernen i disse induktorene er å hjelpe til med å forbedre induktorens ytelse ved ganske enkelt å gi maksimal permeabilitet til spolen for å øke deres induktans og magnetfelt.

Generelt varierer området for permeabilitet i ferrittkjerneinduktorene fra 1400 til 15 000 basert på ferrittmaterialtypen som brukes. Så disse induktorene har høy induktans som evaluert med andre typer induktorer av luftkjerner.

Hvordan beregne induktansen til en ferrittkjerneinduktor?

I ferrittinduktorer er begrepet ferritt et sett med keramiske materialer inkludert noen sterke elektromagnetiske egenskaper som høy permeabilitet i kombinasjon med lav elektrisk ledningsevne.

En enkel ferrittinduktor kan designes ved å vikle minimum 20 omdreininger med ledning rundt en ferrittstang. Så induktansen til en ferrittstang kan måles ved hjelp av en induktansmåler. Her er induktansen merket med 'L' og antall omdreininger er indikert med 'N.'

Beregn nå ferrittinduktorens AL-verdi. Her er verdien av 'AL' basisforholdet mellom induktansen av en spesifisert ferrittkjerne og nr. av svinger. Følgende formel brukes til å beregne AL-verdien.

AL = [(100/N)^2)] x L.

For eksempel, hvis du målte 'L'-verdien i trinn-1 som 15 uH, vil den ekvivalente 'AL'-verdien være:

AL = [(100/20)^2] x 15uH =( 5^2) x 15uH = 25 x 15uh = 375 uH.

Følgende formel brukes til å beregne induktansverdien (L) ved å bruke AL-verdien for 'N'.

L = AL/[(100/N)^2].

For eksempel: Hvis N er 10, L = 375/[(100/10)^2] = 375/[10^2] = 375/100 = 3,75uH.

Hvis N = 20, L = 375/[(100/20)^2] = 375/[5^2] = 375/25 = 15uH.

Ovenfra kan vi legge merke til at når N øker vil induktansen økes. Dette skyldes hovedsakelig å plassere et antall ledningssving rundt en sløyfe, og deretter fokuserer det magnetfeltet inn i et mindre rom, uansett hvor det kan være mer effektivt og produsere mer induktans.

Ferrittkjerneinduktoregenskaper

De ferrittkjerne-induktoregenskaper Inkluder følgende.

• Ferrittkjerneinduktorer har lavt virvelstrømstap, høy elektrisk resistivitet og høy permeabilitet. Så disse egenskapene vil gjøre disse induktorene til bruk i høyfrekvente applikasjoner.
• I disse typene induktorer vil strømmen generere et magnetfelt, så vel som variasjonen i magnetfeltet vil resultere i at det flyter en motsatt strøm.
• De endrer energien fra elektrisk form til magnetisk og lagrer denne konverterte energien i dem.
  De tillater likestrøm, men ikke vekselstrøm, å flyte gjennom dem ved maksimale frekvenser.
• De har høykvalitetsfaktorer, minimum strøfelt, høy induktans og ytelse over temperatur.

Tap

Ferrittkjerneinduktorer viser tap som virvelstrøm og hysterese. Disse induktorene avhenger hovedsakelig av frekvensnivåer. I denne typen induktor øker virvelstrømstapene eksponentielt, mens hysteresetapene øker lineært med økningen i fluks og frekvens.

Av disse to tapene i denne induktoren er hysteresetapet det ledende, men opp til et frekvensnivå som avhenger av kjernens ytelse, utover hvilket virvelstrømstap er i flertall.

Fordeler og ulemper

De fordelene med ferrittkjerneinduktorer Inkluder følgende.

• Ferrittkjerneinduktorene kan drives ved høye og mellomstore frekvenser.
• Denne induktoren har færre virvelstrømtap.
• Disse induktorene spiller en betydelig rolle i å kontrollere forskjellige parametere som hysterese tap og temperaturkoeffisient ved justering av luftgapet.
• De gir full visning.
• Den har maksimal induktansverdi.
• Denne induktoren gir en passende induktansverdi selv for høyere verdier.
• Den har maksimal permeabilitet med mindre tap.
• Q-faktor kan settes i et nødvendig frekvensbånd.

Ulemper

De ulemper med ferrittkjerneinduktorer Inkluder følgende.

• I ferrittkjerneinduktorer vil tapet øke ved høyere frekvenser.
• Disse induktorene har komplisert isolasjon.
• De har en mer virvelstrøm og også harmonisk strømvurdering.

Anvendelser av ferrittkjerneinduktor

De anvendelser av ferrittkjerneinduktorer Inkluder følgende.

• Ferrittkjerneinduktorer brukes hovedsakelig i forskjellige elektriske kretsapplikasjoner som bredbånd, strømkonvertering og interferensundertrykkelse.
• Disse induktorene brukes i spoler som aktiveres mellom et AF til 100 MHz frekvensområde.
• Disse kan brukes i krafttransformatorer som fungerer fra 1 til 200 kHz lavfrekvensområde.
• Disse brukes på både høye og mellomstore frekvenser.
• Disse induktorene brukes i svitsjekretser, Pi-filtre , og også innenfor ferrittstangantennen som hovedsakelig er designet for MW (mellombølge) mottakere.
• Disse brukes i strømforsyning eller strømkondisjoneringskomponenter.

Dermed er dette en oversikt over ferrittkjerneinduktoren som er en induktor med fast verdi. Denne induktoren har en ferrittkjerne anordnet inne i spolen. Andre induktorer som luftkjerne og jernkjerne har mindre induktansverdi, mer tap og begrenset frekvensdrift. Så ved å bruke ferrittkjerneinduktorer kan disse problemene overvinnes. Så denne induktoren er det riktige valget for forskjellige elektriske krav. Her er et spørsmål til deg, hva er funksjonen til en induktor?