Toroidal induktor: konstruksjon, bruk, fargekoder og dens applikasjoner

Induktorer er de viktigste komponentene i det elektriske domenet. Sammenlignet med andre typer induktorer , toroidal induktor spiller en nøkkelrolle i forskjellig industrielt og kommersielt utstyr fordi disse induktorene er velkjente på grunn av deres spesifikke nivåer av strømbærekapasitet og induktans . Så for tiden er mange bransjer avhengige av toroid-induktorer for å møte internasjonale standarder som trenger minimum elektromagnetiske felt innen produksjon av forbruksvarer. I mange elektroniske enheter brukes disse induktorene for å begrense utslippene av magnetfeltet som kan ha svært alvorlige helseeffekter for forbrukere. Så for å overvinne disse utslippene, må elektroniske produsenter bruke toroidmaterialer av førsteklasses kvalitet. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over en Toroidal induktor – jobbe med applikasjoner.

Hva er toroidal induktor?

En isolert spole viklet på en ringformet magnetisk kjerne som er laget av forskjellige materialer som ferritt, pulverisert jern osv. er kjent som en toroidinduktor. Disse induktorene har mer induktans for hver sving, og de kan bære ekstra strøm sammenlignet med solenoider med samme materiale og størrelse. Så disse brukes mest der store induktanser er nødvendige. Det toroidale induktorsymbolet er vist nedenfor. Det finnes forskjellige typer toroidale induktorer som Standard toroid, SMD power, High-temperature, Coupled toroid, Common mode toroid induktorer, etc.

Toroidal induktorkonstruksjon

Toroidale induktorer er konstruert med en smultring eller sirkulær ringformet magnetisk kjerne som er viklet med en lengde kobbertråd. Disse ringene er laget med forskjellige ferromagnetiske materialer som silisiumstål, ferritt, laminert jern, jernpulver eller nikkel. Denne typen induktor har høye koblingsresultater mellom vikling og tidlig metning.

Denne konstruksjonen gir minimalt tap innen magnetisk fluks som hjelper til med å unngå kobling av magnetisk fluks av andre enheter. Denne induktoren har høye induktansverdier og maksimal energioverføringseffektivitet ved lavfrekvente applikasjoner.

Arbeidsprinsipp

En toroid induktor fungerer ganske enkelt på samme måte som enhver annen induktor som brukes til å øke frekvensene til de nødvendige nivåene. En toroidinduktor vrir seg for å indusere en høyere frekvens. Disse er økonomiske og mer effektive å bruke sammenlignet med solenoider.

Når strøm tilføres gjennom toroidinduktoren, genererer den et magnetfelt rundt den. Så den genererte magnetiske feltstyrken avhenger hovedsakelig av strømmen av gjeldende verdi.

Magnetfeltets fluks er også avhengig av antall vendinger som er vinkelrett på strømmen av strømretningen. Denne fluksen endres med samme hastighet når endringen innenfor strømmen flyter gjennom induktoren. Når fluksen kobles til spolen, induserer den en elektromotorisk kraft i spolen i motsatt retning av påført spenning.

Toroidal induktor fargekode

For tiden er toroidale kjerner tilgjengelige som belagte og ubelagte for bruk i en rekke bruksområder. De belagte kjernene gir en jevnere hjørneradius samt en viklingsflate. I disse kjernene er et belegg nyttig for å gi ekstra kantdekning, kantbeskyttelse og en isolasjonsfunksjon.

Det er forskjellige fargebelegg som brukes i toroidale kjerner som epoksymaling og parylenebelegg. Epoksymaling er tilgjengelig i forskjellige farger som blå, grå og grønn med CFR. Epoksybelegg er godkjent av UL og brukes hovedsakelig til belegging av de toroidale kjernene.

• Parylenbelegg brukes hovedsakelig til små toroidale kjerneringer som har et belegg med lav tykkelse og høy dielektrisk styrke.
• Toroidal kjernebelegg får den innledende permeabiliteten til å falle basert på størrelsen på kjernen. Så dette kan også forekomme når de toroidale kjernene utsettes for høy permeabilitet og høyere viklingskrefter.
  Det er mange fordeler med å bruke fargebelagte toroidale kjerner.
• Disse kjernene er godt matchet med ulike typer belegg som epoksy, parylen og pulverbelegg for å øke viklingen enkelt og også forbedre spenningsbrudd.
• Temperaturområdet til epoksybelegg for å fungere er opptil 200 grader Celsius.
• Belegget gir beskyttelse for kantene og også en isolasjonsfunksjon til kjernene.
• Toroidbelegget er nødvendig for å generere en isolasjonsbarriere mellom ledning og toroidale kjerner for å unngå kortslutning.
• Fargebelegget påvirker ikke toroidens AL-verdi.
• En toroidal kjerne med epoksybelegg gir mange fordeler som styrke, holdbarhet, fuktmotstand, kjemisk motstand og sterke dielektriske egenskaper.

Toroidal induktor magnetfelt

Det toroidale induktormagnetiske feltet beregnes ved å bruke følgende formel.

B = (μ0 N I/2 π r)

Hvor

'I' angir mengden av strømstrømmen gjennom toroidal.
'r' er gjennomsnittsradiusen til toroid.
'n' er nei. omdreininger for hver lengdeenhet.
N = 2rn er toroidens gjennomsnittlige antall svinger for hver lengdeenhet.

Fordeler og ulemper

De fordelene med toroidale induktorer Inkluder følgende.

• Disse induktorene er lette.
  En toroidal induktor er mer kompakt sammenlignet med andre formede kjerner fordi de er laget med færre materialer.
• Toroidinduktorer genererer høy induktans fordi kjernen med lukket sløyfe har et sterkt magnetfelt og de sender ut veldig lav elektromagnetisk interferens.
• Disse er mye mer stillegående sammenlignet med andre typiske induktorer på grunn av mangelen på et luftgap.
• Toroidinduktoren har en kjerne med lukket sløyfe, så den vil ha et høyt magnetfelt, høyere induktans og Q-faktor.
• Viklingene er ganske korte og viklet i et lukket magnetfelt, så det vil øke elektrisk ytelse, effektivitet og redusere forvrengning og kanteffekter.
• På grunn av likevekten til en toroid, vil liten magnetisk fluks unnslippe fra kjernen er lav. Så denne induktoren er veldig effektiv og utstråler mindre EMI (elektromagnetisk interferens) til nærliggende kretser.

De ulemper med toroidale induktorer Inkluder følgende.

• Den toroidale kjernen forårsaker av og til problemer, enten under faktisk drift og testing.
• Det er veldig vanskelig å vinde med maskin.
• I disse induktorene er det mer komplisert å oppnå isolasjon og også veldig vanskelig å ha et magnetisk gap mellom viklingene.
• Toroider er vanskeligere å vinde og også å stille inn. Imidlertid er de mer effektive til å produsere nødvendige induktanser. For samme induktans som en vanlig solenoid, krever en toroid færre svinger og kan gjøres mindre i størrelse.

applikasjoner

Bruksområdene til toroidale induktorer inkluderer følgende.

• Disse induktorene brukes i forskjellige bransjer fra telekomindustrien til helsevesenet.
• Toroidinduktorer er anvendelige i telekommunikasjon, medisinsk utstyr, industrielle kontroller, musikkinstrumenter, ballaster, elektroniske bremser, kjøleutstyr, elektroniske clutcher, romfart og kjernefysiske felt, forsterkere & klimaanlegg utstyr.
• Disse brukes i forskjellige elektroniske kretser som invertere, strømforsyninger og forsterkere og også i elektrisk utstyr som datamaskiner, radioer, TV-er og lydsystemer.
• Disse brukes for å oppnå energieffektivitet når lave frekvenser trenger induktans.
• Disse brukes i SMPS eller Bytt modus strømforsyninger , EMI ( Elektromagnetisk interferens ) sensitive kretser og filterapplikasjoner.

Dermed er dette en oversikt over en toroidal induktor og det er forskjellige typer induktorer tilgjengelig som brukes i forskjellige bransjer. Valget av disse induktorene avhenger hovedsakelig av forskjellige funksjoner som størrelsen på huset, dimensjon, DC-motstand, toleranse, nominell induktans, emballasjetype og strømklassifisering. Alle disse funksjonene spiller en nøkkelrolle mens du velger den nøyaktige toroidinduktoren for din spesifikke applikasjon. Her er et spørsmål til deg, hva er en luftkjerneinduktor?