Индуктивность - это компонент, который может преобразовать электрическую энергию в магнитную энергию и хранить ее. Его структура похожа на структуру трансформатора, но у него есть только одна обмотка. Он обладает определенной индуктивностью, и его характерная характеристика заключается в том, что он позволяет постоянный ток и блокирует чередующий ток. Когда ток протекает через проводник, генерируется электромагнитное поле. Индуктивность - это физическая величина, которая измеряет способность катушки генерировать электромагнитную индукцию. Когда ток проходит через катушку, вокруг катушки генерируется магнитное поле, а магнитный поток проходит через нее. Чем больше ток прошел, тем сильнее магнитное поле и чем больше магнитный поток. Магнитный поток, проходящий через катушку, пропорционален проходящему току. Их соотношение называется коэффициентом самостоятельной индикации, который является индуктивностью.
Роль индуктивности
Пропустите постоянный ток и блок переменного тока: сигнализирует имени переменного тока изолята и фильтра или образуйте резонансную цепь с конденсаторами, резисторами и т. Д., И обладают ограниченным эффектом тока на переменный ток. Он может сформировать фильтр с высокой частотой или низкопроходным языком, цепь фазового сдвига и резонансную цепь с резисторами или конденсаторами; Настройка и выбор частоты: катушка индуктора и конденсатор параллельно могут образовывать Ircuit настройки LC. Когда присущая частота колебаний цепь равна частоте сигнала не AC, индуктивное реактивное сопротивление и емкостное реактивное сопротивление схемы также равны, а электромагнитная энергия колеблется взад и вперед между индуктором и конденсатором, который является резонансным явлением цепи LC. При резонировании индуктивное реактивное сопротивление общего тока цикла является наименьшим, а ток является самым большим, поэтому резонансная схема LC имеет функцию выбора частоты и может выбрать сигнал переменного тока определенной частоты
Скрининг сигнала, фильтрация шума, стабилизация тока и подавление интерференции электромагнитных волн: например, индуктор магнитного кольца и соединительный кабель образуют индуктор, который является широко используемым противоинтерферентным компонентом в электронных цепях и обладает хорошим эффектом защиты на высокочастотном шуме. Нормальные и полезные сигналы могут проходить плавно и вполне могут подавить высокочастотные интерференционные сигналы
Применение индукторов в цепях
В целях связи индукторы используются для фильтрации сигнала и выбора частоты для обеспечения стабильной передачи сигнала. Например, в радиочастотных схемах, смещение, сопоставление, фильтрация и другие функции реализованы для обеспечения качества беспроводной связи
В мощных цепях индукторы играют роль хранения и фильтрации энергии. Они обычно встречаются в схемах конверсии DC-DC. Они накапливают и высвобождают энергию для поддержания непрерывного тока, стабилизации выходной мощности и уменьшения колебаний напряжения и шума
В различных электронных устройствах, таких как мобильные телефоны, компьютеры и телевизоры, индукторы играют незаменимую роль. От управления питанием на материнской плате до обработки сигналов они неразделимы от участия индукторов, что влияет на производительность и стабильность оборудования.
Подготовка перед выбором
Чистые требования к схеме
Крайне важно определить диапазон рабочих частот схемы, потому что производительность индукторов варьируется на разных частотах. Например, рабочая частота индукторов, используемых для высокочастотных сигналов, обычно выше, как правило, выше 1 ГГц, а резонансная частота может достигать 12 ГГц; В то время как рабочая частота индукторов, используемых для общих сигналов, относительно низкая, а резонансная частота, как правило, находится в пределах нескольких сотен мегахерц
Понять требования схемы для целостности сигнала. Если схема имеет высокие требования к точности и стабильности сигнала, необходимо выбрать индукторов, который может обеспечить высококачественную передачу сигнала, чтобы избежать искажения сигнала и помех.
Рассмотрим факторы окружающей среды
Температура окружающей среды оказывает значительное влияние на производительность индуктора. Изменения температуры могут вызвать изменения в параметрах индуктора. Например, при высоких температурах удельное сопротивление материала может увеличиться, что приведет к снижению значения Q и увеличению потери индуктора. Следовательно, необходимо понять диапазон температуры окружающей среды, в котором работает индуктор, и выбрать индуктора со стабильной производительностью в этом температурном диапазоне
Влажность также может повлиять на производительность индуктора, особенно для некоторых индукторов, которые не очень хорошо защищены. Влажная среда может вызывать ржавчину и коррозию его внутренних компонентов, что влияет на нормальную работу индуктора.
Понять ограничения затрат
В предпосылке удовлетворения требований к эффективности схемы стоимость является важным соображением. Цены на индукторы различных типов, спецификаций и брендов сильно различаются, и необходимо найти баланс между производительностью и стоимостью. Например, некоторые высококачественные индукторы обладают превосходной производительностью, но дороги. Если схема не имеет особенно строгих требований к производительности, вы можете выбрать индуктора с более высокой стоимостью производительности; В то же время вы также должны учитывать стоимость долгосрочного использования индуктора, включая его стабильность, надежность и возможные затраты на техническое обслуживание.
Принципы выбора основного выбора
Выбор значения индуктивности
Определите соответствующее значение индуктивности в соответствии с конкретной функцией и требованиями к конструкции схемы. Например, в схеме колебаний LC значение индуктивности и значение емкости совместно определяют частоту колебаний; В схеме фильтра значение индуктивности влияет на эффект фильтрации и характеристики частоты
Обратите внимание на диапазон ошибок значения индуктивности. Как правило, диапазон ошибок индуктивности составляет ± 10% - 20%. В схеме с высокими требованиями к точности значения индуктивности необходимо выбрать индуктора с меньшей ошибкой, чтобы избежать нестабильной производительности схемы из -за отклонения значения индуктивности
Коэффициент качества (Q Значение)
Значение Q также называется коэффициентом качества. Это соотношение способности индуктора хранить энергию к потере энергии в форме тепловой энергии. Он отражает эффективность индуктора в схеме переменного тока. Чем выше значение Q, тем лучше производительность индуктора обычно; На значение Q влияют такие факторы, как материал, частота, температура и процесс производства. Материалы с высокой магнитной проницаемостью могут снизить потерю индукторов, тем самым увеличивая значение Q; Значение Q обычно уменьшается с увеличением частоты; Когда температура повышается, удельное сопротивление материала увеличивается, и значение Q может уменьшаться; Процесс производства, включая обмотку катушки и сборку магнитного ядра, также повлияет на значение Q; В высокочастотных цепях индукторы с высокими значениями Q помогают уменьшить искажение сигнала, улучшить целостность сигнала, снизить потери и повысить эффективность и стабильность цепи и стабильность
Важность сопротивления постоянного тока (DCR)
Сопротивление постоянного тока - это внутреннее сопротивление постоянного тока обмотки индуктивной катушки, а ее размер влияет на потерю постоянного тока и повышение температуры цепи. Чем больше DCR, тем больше потери мощности на индукторе в том же токе, что приведет к тому, что индуктора нагревается и влияет на стабильность и эффективность цепи. При выборе индуктора, в соответствии с другими требованиями к производительности, вы должны попытаться выбрать индуктора с небольшим сопротивлением DC, чтобы уменьшить потерю энергии и проблемы с нагреванием. Например, в схеме питания с высоким содержанием тока индуктор с низким DCR может эффективно снизить падение напряжения и повысить эффективность источника питания.
Саморезонансная частота (SRF)
Из-за существования паразитической емкости индуктора возникнет колебания ЖК, и его резонансная частота является саморезонансной частотой индуктора. Перед саморезонансной частотой импеданс индуктора увеличивается с увеличением частоты; После саморезонансной частоты импеданс индуктора уменьшается с увеличением частоты и становится емкостным.
В фактических приложениях должен быть выбран индуктор с резонансной частотой, превышающей рабочую частоту, чтобы гарантировать, что индуктор индуктивен в диапазоне рабочих частот и играет свою должную роль. Если рабочая частота превышает резонансную частоту, индуктор потеряет свои характеристики индуктивности и не может работать должным образом.
Определение номинального тока
Номинальный ток включает в себя ток насыщения индуктора ISAT и ток температуры индуктора. Как правило, меньшее значение ISAT и IRMS принимается в качестве номинального тока индуктора; Ток насыщения индуктора относится к току постоянного тока, разрешенного, когда значение индуктивности падает на 30%, а ток повышения температуры индуктора - это ток постоянного тока, разрешенное, когда температура индуктора повышается на 40 ℃ при 20 ℃
Рабочий ток индуктора должен быть меньше, чем номинальный ток, в противном случае значение индуктивности изменится, влияя на нормальную работу цепи. При проектировании схемы индуктор с достаточно большим током номинального тока должен быть выбран в соответствии с максимальным током в цепи, и определенная маржа следует оставить. Обычно рекомендуется, чтобы номинальный ток в 1,3 раза превышает максимальный выходной ток в цепи, а номинальный ток должен использоваться по сниженной скорости для повышения надежности схемы.
Отбор недоразумения и меры предосторожности
Сосредоточение внимания только на одном параметре индуктора и игнорирование влияния других параметров. Например, только преследование высокого значения Q без учета того, может ли значение индуктивности, номинальное ток и другие параметры соответствовать требованиям схемы, может привести к тому, что схема не работает должным образом; Не рассматривая рабочую среду индуктора, такую как температура, влажность и другие факторы, выбор индуктора с нестабильной эффективностью в фактической рабочей среде, тем самым влияя на надежность и стабильность схемы
Меры предосторожности
При выборе индуктора необходимо всесторонне рассмотреть несколько параметров, чтобы убедиться, что каждый параметр может соответствовать требованиям схемы и сотрудничать друг с другом для достижения наилучших характеристик схемы.
Обратитесь к таблице индукторов, чтобы понять подробные параметры, кривые производительности и меры предосторожности приложения индуктора, которые помогут правильно выбрать и использовать индуктор
Для некоторых специальных сценариев применения, таких как высокая температура, высокое давление, высокая частота и другие среды, необходимо выбрать индуктор, специально предназначенный для таких сред, чтобы обеспечить его надежность и стабильность
Краткое содержание
Основные принципы выбора индуктора включают определение соответствующего значения индуктивности в соответствии с требованиями схемы, обращая внимание на коэффициент качества (значение Q) для повышения эффективности индуктора и качества сигнала, выбирая индукторы с небольшим сопротивлением DC (DCR) для снижения потерь энергии и тепло. разбросанный.
Правильный выбор индуктора имеет решающее значение для производительности, стабильности и надежности схемы. Соответствующие индукторы могут обеспечить нормальную работу схемы, улучшить качество сигнала, уменьшить потерю энергии и снизить вероятность отказа, тем самым улучшая срок действия производительности и обслуживания всего электронного устройства.
С непрерывной разработкой электронных технологий требования к производительности для индукторов становятся все выше и выше. В будущем индукторы могут развиваться в направлении меньшего размера, более высоких производительности и более низких потерь, чтобы удовлетворить потребности все более миниатюрных и высокопроизводительных электронных устройств. В то же время применение новых материалов и производственных процессов также принесет новые возможности и прорывы для разработки индукторов.