Induktansie is 'n komponent wat elektriese energie in magnetiese energie kan omskakel en dit opberg. Die struktuur daarvan is soortgelyk aan dié van 'n transformator, maar dit het slegs een wikkeling. Dit het 'n sekere induktansie, en die kenmerk daarvan is dat dit direkte stroom en die wisselstroom blokkeer. As stroom deur 'n geleier vloei, word 'n elektromagnetiese veld gegenereer. Induktansie is 'n fisiese hoeveelheid wat die vermoë van 'n spoel meet om elektromagnetiese induksie te genereer. As die stroom deur 'n spoel beweeg word, word 'n magnetiese veld rondom die spoel gegenereer, en magnetiese vloei daardeur beweeg. Hoe groter die stroom geslaag het, hoe sterker is die magneetveld en hoe groter is die magnetiese vloed. Die magnetiese vloed wat deur die spoel beweeg, is eweredig aan die stroom wat geslaag is. Hul verhouding word die selfinduktansiekoëffisiënt genoem, wat die induktansie is.
Die rol van induktansie
Slaag direkte stroom en blok wisselstroom: isolaat en filter wisselstroomseine, of vorm 'n resonante stroombaan met kondenseerders, weerstande, ens., En het 'n beperkte stroomeffek op die wisselstroom. Dit kan 'n hoë-deurgangs- of laagdeurlaatfilter vorm, 'n faseverskuiwingskring en 'n resonante stroombaan met weerstande of kondenseerders; Instelling en frekwensieseleksie: 'n Induktorspoel en 'n kondensator in parallel kan 'n LC -instel -ircuit vorm. Wanneer die inherente ossillasiefrekwensie van die stroombaan gelyk is aan die frekwensie van die nie-AC-sein, is die induktiewe reaktansie en die kapasitiewe reaktansie van die stroombaan ook gelyk, en die elektromagnetiese energie wikkel heen en weer tussen die induktor en die kapasitor, wat die resonansie-fenomenon van die LC-stroombaan is. As dit resoneer, is die induktiewe reaktansie van die totale lusstroom die kleinste en die stroom is die grootste, dus het die LC -resonante stroombaan die funksie om frekwensie te kies en kan dit 'n AC -sein van 'n sekere frekwensie kies
Signaalsifting, geraasfiltrering, stroomstabilisering en elektromagnetiese golfinterferensieonderdrukking: byvoorbeeld die magnetiese ringinduktor en die verbindingskabel vorm 'n induktor, wat 'n algemeen gebruikte anti-interferensie-komponent in elektroniese stroombane is en 'n goeie afskerming het op hoë-frekwensie-geraas. Normale en nuttige seine kan glad verloop en kan goed onderdrukking van hoë frekwensie-interferensie-seine onderdruk
Toepassing van induktors in stroombane
In kommunikasiekringe word induktors gebruik vir seinfiltrering en frekwensieseleksie om stabiele seintransmissie te verseker. Byvoorbeeld, in radiofrekwensiekringe word vooroordeel, ooreenstemming, filter en ander funksies geïmplementeer om die kwaliteit van draadlose kommunikasie te verseker
In kragbane speel induktors die rol van energieberging en -filtrering. Dit kom gereeld voor in DC-DC-omskakelingskringbane. Hulle versamel en stel energie vry om deurlopende stroom te handhaaf, die kraglewering te stabiliseer en spanningsskommelings en geraas te verminder
In verskillende elektroniese toestelle, soos selfone, rekenaars en televisies, speel induktors 'n onmisbare rol. Van kragbestuur op die moederbord tot die verwerking van die verwerking, is dit onlosmaaklik van die deelname van induktors, wat die werkverrigting en stabiliteit van die toerusting beïnvloed.
Voorbereiding voor seleksie
Duidelike kringvereistes
Dit is uiters belangrik om die werkfrekwensiegebied van die stroombaan te bepaal, omdat die werkverrigting van induktors by verskillende frekwensies wissel. Byvoorbeeld, die werkfrekwensie van induktore wat vir hoëfrekwensie-seine gebruik word, is gewoonlik hoër, gewoonlik bo 1 GHz, en die resonante frekwensie kan so hoog wees as 12GHz; terwyl die werkfrekwensie van induktors wat vir algemene seine gebruik word, relatief laag is, en die resonante frekwensiepunt oor die algemeen binne 'n paar honderd megahertz is
Verstaan die vereistes van die kring vir seinintegriteit. As die kring 'n hoë vereistes het vir sein akkuraatheid en stabiliteit, is dit nodig om 'n induktor te kies wat die oordrag van hoë gehalte kan verseker om seinvervorming en interferensie te voorkom
Oorweeg omgewingsfaktore
Die omgewingstemperatuur het 'n beduidende invloed op die werkverrigting van die induktor. Temperatuurveranderinge kan veranderinge in die parameters van die induktor veroorsaak. By hoë temperature kan die weerstand van die materiaal byvoorbeeld toeneem, wat lei tot 'n afname in die Q -waarde en 'n toename in die verlies van die induktor. Daarom is dit nodig om die omgewingstemperatuurbereik waarin die induktor werk, te verstaan en 'n induktor met stabiele werkverrigting binne hierdie temperatuurreeks te kies
Humiditeit kan ook die prestasie van die induktor beïnvloed, veral vir sommige induktors wat nie goed beskerm is nie. 'N Vogtige omgewing kan roes en korrosie van sy interne komponente veroorsaak, wat die normale werking van die induktor beïnvloed.
Verstaan kostebeperkings
Op die uitgangspunt van die voldoening aan die vereistes van die kringprestasie, is koste 'n belangrike oorweging. Die pryse van induktors van verskillende soorte, spesifikasies en handelsmerke wissel baie, en dit is nodig om 'n balans tussen prestasie en koste te vind. Sommige hoë-end-induktors het byvoorbeeld uitstekende werkverrigting, maar is duur. As die kring nie baie streng prestasievereistes het nie, kan u 'n induktor met 'n hoër koste -prestasie kies; Terselfdertyd moet u ook die langtermyn-gebruikskoste van die induktor oorweeg, insluitend die stabiliteit, betroubaarheid en moontlike onderhoudskoste.
Kernseleksiebeginsels
Seleksie van induktansiewaarde
Bepaal die toepaslike induktansiewaarde volgens die spesifieke funksie en ontwerpvereistes van die kring. Byvoorbeeld, in die LC -ossillasiekring, bepaal die induktansiewaarde en die kapasitansiewaarde die ossillasiefrekwensie gesamentlik; In die filterstroombaan beïnvloed die induktansiewaarde die filtereffek en frekwensie -eienskappe
Let op die foutreeks van die induktansiewaarde. Oor die algemeen is die foutreeks van die induktansie ± 10% - 20%. In die kring met hoë vereistes vir die akkuraatheid van die induktansiewaarde, is dit nodig om 'n induktor met 'n kleiner fout te kies om onstabiele stroombaanprestasie te voorkom as gevolg van afwyking van induktansie -waarde
Kwaliteitsfaktor (Q -waarde)
Die Q -waarde word ook die kwaliteitsfaktor genoem. Dit is die verhouding van die induktor se vermoë om energie te stoor tot sy energieverlies in die vorm van hitte -energie. Dit weerspieël die doeltreffendheid van die induktor in die AC -kring. Hoe hoër die Q -waarde, hoe beter is die werkverrigting van die induktor gewoonlik; Die Q -waarde word beïnvloed deur faktore soos materiaal, frekwensie, temperatuur en vervaardigingsproses. Materiale met 'n hoë magnetiese deurlaatbaarheid kan die verlies van induktors verminder en sodoende die Q -waarde verhoog; Die Q -waarde neem gewoonlik met toenemende frekwensie af; Namate die temperatuur styg, neem die materiële weerstand toe, en die Q -waarde kan daal; Die vervaardigingsproses, insluitend die wikkeling van die spoel en die samestelling van die magnetiese kern, sal ook die Q -waarde beïnvloed; In hoëfrekwensie-stroombane help induktors met hoë Q-waardes seinvervorming, verbeter seinintegriteit, verminder verliese en verbeter die doeltreffendheid en stabiliteit van die stroombaan
Belangrikheid van DC -weerstand (DCR)
GS -weerstand is die DC -interne weerstand van die wikkeling van die induktorspoel, en die grootte daarvan beïnvloed die DC -verlies en temperatuurstyging van die stroombaan. Hoe groter die DCR, hoe groter is die kragverlies op die induktor by dieselfde stroom, wat die induktor sal laat opwarm en die stabiliteit en doeltreffendheid van die stroombaan sal beïnvloed. Wanneer u 'n induktor kies, op die uitgangspunt van aan ander prestasievereistes, moet u probeer om 'n induktor met 'n klein DC -weerstand te kies om energieverlies en verwarmingsprobleme te verminder. Byvoorbeeld, in 'n hoëstroomkragkringbaan, kan 'n induktor met 'n lae DCR die spanningsval effektief verminder en die doeltreffendheid van die kragtoevoer verbeter.
Self-resonante frekwensie (SRF)
As gevolg van die bestaan van parasitiese kapasitansie van die induktor, sal LC-ossillasie plaasvind, en die resonante frekwensie daarvan is die self-resonante frekwensie van die induktor. Voor die self-resonante frekwensie neem die impedansie van die induktor toe met die toename in frekwensie; Na die self-resonante frekwensie neem die impedansie van die induktor af met die toename in frekwensie, en word dit kapasitief.
In werklike toepassings moet 'n induktor met 'n resonante frekwensiepunt hoër as die bedryfsfrekwensie gekies word om te verseker dat die induktor induktief binne die bedryfsfrekwensiegebied is en die behoorlike rol daarvan speel. As die werkfrekwensie die resonante frekwensie oorskry, sal die induktor sy induktansie -eienskappe verloor en kan dit nie behoorlik werk nie.
Bepaling van die nominale stroom
Die beoordelingsstroom sluit die induktorversadigingsstroom ISAT in en die IRMS van die induktor temperatuur. Oor die algemeen word die kleiner waarde van ISAT en IRMS as die nominale stroom van die induktor geneem; Die induktorversadigingsstroom verwys na die DC -stroom wat toegelaat word wanneer die induktansiewaarde met 30%daal, en die stygingstroom van die induktor temperatuur is die GS -stroom wat toegelaat word wanneer die induktortemperatuur met 40 ℃ styg by 20 ℃
Die bedryfstroom van die induktor moet minder wees as die nominale stroom, anders sal die induktansiewaarde verander, wat die normale werking van die kring beïnvloed. By die ontwerp van die stroombaan moet die induktor met 'n gradeerde stroom groot genoeg gekies word volgens die maksimum stroom in die stroombaan, en 'n sekere marge moet oorbly. Dit word algemeen aanbeveel dat die nominale stroom 1,3 keer die maksimum uitsetstroom in die stroombaan is, en dat die nominale stroom teen 'n verminderde tempo gebruik moet word om die betroubaarheid van die kring te verbeter.
Seleksie -misverstande en voorsorgmaatreëls
Slegs fokus op een parameter van die induktor en die invloed van ander parameters te ignoreer. Byvoorbeeld, slegs om 'n hoë Q -waarde na te streef sonder om in ag te neem of die induktansiewaarde, nominale stroom en ander parameters aan die kringvereistes voldoen, kan daartoe lei dat die kring nie behoorlik werk nie; Nie die werksomgewing van die induktor in ag neem nie, soos temperatuur, humiditeit en ander faktore, wat 'n induktor met onstabiele werkverrigting in die werklike werksomgewing kies, en sodoende die betroubaarheid en stabiliteit van die kring beïnvloed
Voorsorgmaatreëls
Wanneer u 'n induktor kies, is dit nodig om meerdere parameters breedvoerig te oorweeg om te verseker dat elke parameter aan die vereistes van die kring kan voldoen en met mekaar kan saamwerk om die beste stroombaanprestasie te bereik
Verwys na die induktordatablad om die gedetailleerde parameters, prestasiekurwes en toepassingsmaatreëls van die induktor te verstaan, wat sal help om die induktor korrek te kies en te gebruik
Vir sommige spesiale toepassingscenario's, soos hoë temperatuur, hoë druk, hoë frekwensie en ander omgewings, is dit nodig om 'n induktor te kies wat spesiaal ontwerp is vir sulke omgewings om die betroubaarheid en stabiliteit daarvan te verseker
Opsomming
The core principles of inductor selection include determining the appropriate inductance value according to circuit requirements, paying attention to the quality factor (Q value) to improve inductor efficiency and signal quality, selecting inductors with small DC resistance (DCR) to reduce energy loss and heat generation, ensuring that the self-resonant frequency (SRF) is higher than the operating frequency to ensure the inductor characteristics, and determining the appropriate rated current with a certain marge vir afleiding.
Korrekte induktorseleksie is van kardinale belang vir die werkverrigting, stabiliteit en betroubaarheid van die kring. Toepaslike induktors kan die normale werking van die kring verseker, seingehalte verbeter, energieverlies verminder en die waarskynlikheid van mislukking verminder, waardeur die werkverrigting en lewensduur van die hele elektroniese toestel verbeter word.
Met die deurlopende ontwikkeling van elektroniese tegnologie word die prestasievereistes vir induktors hoër en hoër. In die toekoms kan induktors ontwikkel in die rigting van kleiner grootte, hoër werkverrigting en laer verlies om aan die behoeftes van toenemend miniatuur en hoëprestasie elektroniese toestelle te voldoen. Terselfdertyd sal die toepassing van nuwe materiale en vervaardigingsprosesse ook nuwe geleenthede en deurbrake op die ontwikkeling van induktors bring.