Induktorit ovat sähköalueen merkittävimmät komponentit. Muihin verrattuna induktorityypit , toroidisella kelalla on keskeinen rooli erilaisissa teollisissa ja kaupallisissa laitteissa, koska nämä kelat ovat hyvin tunnettuja niiden erityisten virrankantokyvyn ja induktanssi . Joten tällä hetkellä monet teollisuudenalat ovat riippuvaisia toroidikeloista täyttääkseen kansainväliset standardit, jotka edellyttävät vähimmäissähkömagneettisia kenttiä kulutustavaroiden valmistuksessa. Monissa elektronisissa laitteissa näitä keloja käytetään rajoittamaan magneettikentän päästöjä, joilla voi olla erittäin vakavia terveysvaikutuksia kuluttajille. Joten näiden päästöjen voittamiseksi elektroniikkavalmistajien on käytettävä korkealaatuisia toroid-materiaaleja. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsausta a Toroidaalinen kela – työskentely sovellusten kanssa.
Mikä on toroidaalinen kela?
Eristetty kela, joka on haavoittunut renkaan muotoiseen magneettisydämeen, joka on valmistettu erilaisista materiaaleista, kuten ferriitistä, rautajauheesta jne., tunnetaan toroidi-induktorina. Näillä keloilla on enemmän induktanssia jokaiselle kierrokselle ja ne voivat kuljettaa ylimääräistä virtaa verrattuna solenoideihin, joissa on sama materiaali ja koko. Joten näitä käytetään enimmäkseen silloin, kun tarvitaan suuria induktansseja. Toroidaalinen kelan symboli näkyy alla. On olemassa erilaisia toroidisia induktoreita, kuten vakiotoroidi, SMD-teho, korkea lämpötila, kytketty toroidi, yhteisen tilan toroidikelat jne.
Toroidaalinen induktorirakenne
Toroidi-induktorit on valmistettu donitsi- tai pyöreästä renkaan muotoisesta magneettisydämestä, joka on kierretty kuparilangalla. Nämä renkaat on valmistettu erilaisista ferromagneettisia materiaaleja kuten piiteräs, ferriitti, laminoitu rauta, rautajauhe tai nikkeli. Tämän tyyppisellä kelalla on korkeat kytkentätulokset käämin ja varhaisen kyllästymisen välillä.
Tämä rakenne tarjoaa minimihäviön magneettivuon sisällä, mikä auttaa välttämään muiden laitteiden magneettivuon kytkemistä. Tällä kelalla on korkeat induktanssiarvot ja suurin energiansiirtotehokkuus matalataajuisissa sovelluksissa.
Toimintaperiaate
Toroidi induktori yksinkertaisesti toimii samalla tavalla kuin mikä tahansa muu kela, jota käytetään nostamaan taajuuksia tarvittaville tasoille. Toroidi kela kiertyy indusoidakseen korkeamman taajuuden. Nämä ovat edullisia ja tehokkaampia käyttää kuin solenoidit.
Kun virta syötetään koko toroidikelaan, se muodostaa magneettikentän ympärilleen. Joten syntyvä magneettikentän voimakkuus riippuu pääasiassa virran arvon virtauksesta.
Magneettikentän vuo riippuu myös kierteiden lukumäärästä, jotka ovat kohtisuorassa virran suunnan virtaukseen nähden. Tämä vuo muuttuu samalla nopeudella, kun muutos virran sisällä kulkee läpi induktorin. Kun vuo kytkeytyy kelaan, se indusoi kelaan sähkömotorisen voiman päinvastaiseen jännitteeseen.
Toroidaalinen kelan värikoodi
Tällä hetkellä toroidiset ytimet ovat saatavilla päällystettyinä ja päällystämättöminä käytettäväksi monissa sovelluksissa. Pinnoitetut ytimet tarjoavat tasaisemman kulman säteen sekä käämityspinnan. Näissä ytimissä pinnoite on hyödyllinen lisäämään reunan peittämistä, reunasuojausta ja eristystoimintoa.
Toroidisissa ytimissä käytetään eri värisiä pinnoitteita, kuten epoksimaali ja paryleenipinnoite. Epoksimaali on saatavana eri väreissä, kuten sininen, harmaa ja vihreä CFR:llä. Epoksipinnoite on UL:n hyväksymä ja sitä käytetään pääasiassa toroidiytimien pinnoittamiseen.
- Paryleenipinnoitetta käytetään pääasiassa pienissä toroidisissa ydinrenkaissa, joilla on matala paksuus ja korkea dielektrinen lujuus.
- Toroidaalinen ytimien pinnoite saa alkupermeabiliteetin putoamaan ytimen koon mukaan. Joten tämä voi tapahtua myös aina, kun toroidiytimet altistuvat korkealle läpäisevyydelle ja suuremmille käämitysvoimille.
Väripäällystettyjen toroidiytimien käyttämisessä on monia etuja. - Nämä ytimet sopivat hyvin erilaisiin pinnoitteisiin, kuten epoksi-, paryleeni- ja jauhemaaleihin, mikä lisää käämitystä helposti ja myös parantaa jännitteen katkeamista.
- Epoksipinnoitteiden käyttölämpötila-alue on jopa 200 celsiusastetta.
- Pinnoite suojaa reunoja ja myös eristää ytimiä.
- Toroidipinnoite tarvitaan eristyssulun muodostamiseen langan ja toroidiytimien välille oikosulun välttämiseksi.
- Väripinnoite ei vaikuta toroidin AL-arvoon.
- Toroidinen ydin, jossa on epoksipinnoite, tarjoaa monia etuja, kuten lujuuden, kestävyyden, kosteudenkestävyyden, kemikaalien kestävyyden ja vahvat dielektriset ominaisuudet.
Toroidaalinen kelan magneettikenttä
Toroidisen induktorin magneettikenttä lasketaan seuraavan kaavan avulla.
B = (μ0 N I/2 π r)
Missä
'I' tarkoittaa virran määrää koko toroidissa.
'r' on toroidin keskimääräinen säde.
'n' on ei. kierrosta kullekin yksikön pituudelle.
N = 2rn on toroidin keskimääräinen kierrosten lukumäärä kullekin pituudelle.
Hyödyt ja haitat
The toroidisten kelojen edut Sisällytä seuraavat.
- Nämä induktorit ovat kevyitä.
Toroidaalinen induktori on kompaktimpi verrattuna muihin muotoiltuihin ytimiin, koska ne on valmistettu vähemmästä materiaalista. - Toroidi-induktorit tuottavat korkean induktanssin, koska suljetun silmukan ytimessä on voimakas magneettikenttä ja ne lähettävät erittäin vähän sähkömagneettisia häiriöitä.
- Nämä ovat paljon hiljaisempia kuin muut tyypilliset kelat, koska niissä ei ole ilmaväliä.
- Toroidin induktorissa on suljetun silmukan ydin, joten sillä on korkea magneettikenttä, korkeampi induktanssi ja Q-kerroin.
- Käämit ovat melko lyhyitä ja haavoittuneet suljetussa magneettikentässä, joten se lisää sähköistä suorituskykyä, tehokkuutta ja vähentää vääristymiä ja reunavaikutuksia.
- Toroidin tasapainosta johtuen pieni magneettivuo karkaa ytimestä on alhainen. Joten tämä kela on erittäin tehokas ja säteilee vähemmän EMI:tä (sähkömagneettista häiriötä) lähellä oleviin piireihin.
The toroidisten kelojen haitat Sisällytä seuraavat.
- Toroidaalinen ydin aiheuttaa ajoittain ongelmia joko varsinaisen käytön ja testauksen aikana.
- Koneella kelaus on erittäin vaikeaa.
- Näissä induktoreissa eristyksen saavuttaminen on monimutkaisempaa ja myös erittäin vaikeaa saada magneettinen rako käämien väliin.
- Toroideja on vaikeampi kelata ja myös virittää. Ne ovat kuitenkin tehokkaampia tuottamaan tarvittavia induktansseja. Samaan induktanssiin kuin tavallinen solenoidi, toroidi vaatii vähemmän kierroksia ja sitä voidaan pienentää.
Sovellukset
Toroidisten induktorien sovelluksia ovat seuraavat.
- Näitä induktoreita käytetään eri toimialoilla tietoliikenneteollisuudesta terveydenhuoltoon.
- Toroid-induktorit soveltuvat tietoliikenteeseen, lääkinnällisiin laitteisiin, teollisiin ohjaimiin, musiikki-instrumentteihin, liitäntälaitteisiin, elektronisiin jarruihin, jäähdytyslaitteisiin, elektronisiin kytkimiin, ilmailu- ja ydinalaan, vahvistimet ja ilmastointilaitteet.
- Näitä käytetään erilaisissa elektroniset piirit kuten invertterit, virtalähteet ja vahvistimet sekä sähkölaitteet, kuten tietokoneet, radiot, televisiot ja äänijärjestelmät.
- Niitä käytetään energiatehokkuuden saavuttamiseen, kun matalat taajuudet tarvitsevat induktanssia.
- Näitä käytetään SMPS:ssä tai Hakkurikäyttöiset virtalähteet , EMI ( Sähkömagneettiset häiriöt ) herkät piirit ja suodatinsovellukset.
Näin ollen tämä on yleiskatsaus toroidisesta kelasta ja saatavilla on erilaisia induktoreita, joita käytetään eri teollisuudenaloilla. Näiden induktorien valinta riippuu pääasiassa erilaisista ominaisuuksista, kuten kotelon koosta, mitoista, tasavirtaresistanssista, toleranssista, nimellisinduktanssista, pakkaustyypistä ja virran arvosta. Kaikilla näillä ominaisuuksilla on keskeinen rooli, kun valitset tarkan toroidikelan tiettyyn sovellukseesi. Tässä on sinulle kysymys, mikä on ilmasydäninduktori?
