Индукторите са най-важните компоненти в електрическата област. В сравнение с други видове индуктори , тороидалният индуктор играе ключова роля в различни промишлени и търговски съоръжения, тъй като тези индуктори са добре известни поради техните специфични нива на токов капацитет и индуктивност . Така че в момента много индустрии зависят от тороидни индуктори, за да отговорят на международните стандарти, които се нуждаят от минимални електромагнитни полета в производството на потребителски стоки. В много електронни устройства тези индуктори се използват за ограничаване на емисиите на магнитното поле, което може да има много сериозни последици за здравето на потребителите. Така че, за да преодолеят тези емисии, производителите на електроника трябва да използват висококачествени тороидни материали. Тази статия обсъжда общ преглед на a Тороидален индуктор – работа с приложения.
Какво е тороидален индуктор?
Изолирана намотка, навита върху пръстеновидна магнитна сърцевина, която е направена от различни материали като ферит, прахообразно желязо и т.н., е известна като тороиден индуктор. Тези индуктори имат повече индуктивност за всяко завъртане и могат да пренасят допълнителен ток в сравнение със соленоиди със същия материал и размер. Така че те се използват най-вече там, където са необходими големи индуктивности. Символът на тороидалния индуктор е показан по-долу. Има различни видове тороидални индуктори като стандартен тороид, SMD мощност, високотемпературен, свързан тороид, тороиден индуктор с общ режим и др.
Конструкция на тороидален индуктор
Тороидалните индуктори са конструирани с поничка или кръгла пръстеновидна магнитна сърцевина, която е навита с медна жица. Тези пръстени са направени с различни феромагнитни материали като силициева стомана, ферит, ламинирано желязо, железен прах или никел. Този тип индуктор има високи резултати на свързване между намотката и ранното насищане.
Тази конструкция осигурява минимални загуби в рамките на магнитния поток, което помага да се избегне свързването на магнитния поток от други устройства. Този индуктор има високи стойности на индуктивност и максимална ефективност на предаване на енергия при нискочестотни приложения.
Принцип на работа
Тороидният индуктор просто работи подобно на всеки друг индуктор, използван за увеличаване на честотите до необходимите нива. Тороиден индуктор се усуква, за да предизвика по-висока честота. Те са икономични и по-ефективни за използване в сравнение със соленоидите.
Когато през тороидния индуктор се подаде ток, той генерира магнитно поле около него. Така че силата на генерираното магнитно поле зависи главно от потока на текущата стойност.
Потокът на магнитното поле също зависи от броя на усукванията, които са перпендикулярни на потока на посоката на тока. Този поток се променя със същата скорост, когато промяната в тока протича през индуктора. Тъй като потокът се свързва с бобината, той индуцира електродвижеща сила в бобината в обратна посока на приложеното напрежение.
Цветов код на тороидален индуктор
Понастоящем тороидалните сърцевини са достъпни като покрити и без покритие за използване в различни приложения. Сърцевините с покритие осигуряват по-гладък радиус на ъгъла, както и повърхност на навиване. В тези сърцевини покритието е полезно за осигуряване на допълнително покритие на ръбовете, защита на ръбовете и изолационна функция.
В тороидалните сърцевини се използват различни цветни покрития като епоксидна боя и париленово покритие. Епоксидната боя се предлага в различни цветове като синьо, сиво и зелено с CFR. Епоксидното покритие е одобрено от UL и се използва главно за покритие на тороидалните сърцевини.
- Париленовото покритие се използва главно за малки пръстени с тороидална сърцевина, които имат покритие с ниска дебелина и висока диелектрична якост.
- Покритието на тороидалните сърцевини води до намаляване на първоначалната пропускливост в зависимост от размера на сърцевината. Така че това може да се случи и когато тороидалните сърцевини са подложени на висока пропускливост и по-високи сили на навиване.
Има много предимства от използването на тороидални сърцевини с цветно покритие. - Тези сърцевини са добре съчетани с различни видове покрития като епоксидни, париленови и прахови покрития за лесно увеличаване на намотката и също така за подобряване на пропадането на напрежението.
- Температурният диапазон на работа на епоксидните покрития е до 200 градуса по Целзий.
- Покритието осигурява защита на ръбовете и също изолационна функция на сърцевините.
- Тороидното покритие е необходимо за генериране на изолационна бариера между проводниците и тороидалните сърцевини за избягване на късо съединение.
- Цветното покритие не влияе на AL стойността на тороида.
- Тороидалното ядро с епоксидно покритие осигурява много предимства като здравина, издръжливост, устойчивост на влага, химическа устойчивост и силни диелектрични свойства.
Тороидално индукторно магнитно поле
Магнитното поле на тороидалния индуктор се изчислява по следната формула.
B = (μ0 N I/2 π r)
Където
„I“ означава количеството на потока на тока през тороида.
„r“ е средният радиус на тороида.
„n“ е не. обороти за всяка единица дължина.
N = 2rn е средният брой навивки на тороида за всяка единица дължина.
Предимства и недостатъци
The предимства на тороидалните индуктори включват следното.
- Тези индуктори са леки.
Тороидалният индуктор е по-компактен в сравнение с други оформени сърцевини, тъй като са направени с по-малко материали. - Тороидните индуктори генерират висока индуктивност, тъй като ядрото със затворен контур има силно магнитно поле и излъчват много ниски електромагнитни смущения.
- Те са много по-тихи в сравнение с други типични индуктори поради липсата на въздушна междина.
- Тороидният индуктор има сърцевина със затворен контур, така че ще има силно магнитно поле, по-висока индуктивност и Q фактор.
- Намотките са сравнително къси и навити в затворено магнитно поле, така че това ще повиши електрическите характеристики, ефективността и ще намали изкривяването и ефектите на ръбове.
- Поради равновесието на тороид, малкият магнитен поток ще излезе от сърцевината е нисък. Така че този индуктор е много ефективен и излъчва по-малко EMI (електромагнитни смущения) към близките вериги.
The недостатъци на тороидалните индуктори включват следното.
- Тороидалното ядро понякога причинява проблеми по време на действителна работа или тестване.
- Машинно навиване е много трудно.
- При тези индуктори постигането на изолация е по-сложно и също много трудно да има магнитна междина между намотките.
- Тороидите са по-трудни за навиване, а също и за настройка. Те обаче са по-ефективни при производството на необходимите индуктивности. За същата индуктивност като обикновения соленоид, тороидът изисква по-малко завъртания и може да бъде направен с по-малък размер.
Приложения
Приложенията на тороидалните индуктори включват следното.
- Тези индуктори се използват в различни индустрии от телеком индустрията до здравеопазването.
- Тороидните индуктори са приложими в телекомуникации, медицински устройства, промишлени контроли, музикални инструменти, баласти, електронни спирачки, хладилно оборудване, електронни съединители, космически и ядрени полета, усилватели & климатична техника.
- Те се използват в различни електронни схеми като инвертори, захранващи устройства и усилватели, а също и в електрическо оборудване като компютри, радио, телевизори и аудио системи.
- Те се използват за постигане на енергийна ефективност, когато ниските честоти се нуждаят от индуктивност.
- Те се използват в SMPS или Захранващи устройства в режим на превключване , EMI ( Електромагнитни смущения ) чувствителни вериги и филтриращи приложения.
По този начин, това е преглед на тороидален индуктор и има различни видове индуктори, които се използват в различни индустрии. Изборът на тези индуктори зависи главно от различни характеристики като размер на кутията, размери, съпротивление на постоянен ток, толеранс, номинална индуктивност, тип опаковка и номинален ток. Всички тези характеристики играят ключова роля при избора на точния тороиден индуктор за вашето конкретно приложение. Ето един въпрос към вас, какво е индуктор с въздушна сърцевина?
