Датчики индуктивности бывают разных форм, и каждая из них играет важную роль в работе электронных устройств. Катушки индуктивности доступны для мощных приложений, подавления шума, радиочастот, сигналов и изоляции. Вот взгляд на распространенные типы катушек индуктивности и то, как каждый из них обычно используется.
Итог
Связанные катушки индуктивности имеют общий магнитный путь и влияют друг на друга. Связанные катушки индуктивности часто используются в качестве трансформаторов для повышения или понижения напряжения или обеспечения изолированной обратной связи. Они также используются в приложениях, где требуется взаимная индуктивность.
Многослойные индукторы
Многослойные катушки индуктивности состоят из слоев намотанной проволоки, намотанной вокруг центрального сердечника. Добавление дополнительных слоев спирального провода к индуктору увеличивает индуктивность и увеличивает емкость между проводами. Эти катушки индуктивности компенсируют более высокую индуктивность более низкой максимальной рабочей частотой.
Итог
Дроссели, залитые в пластиковый или керамический корпус, известны как формованные индукторы. Как правило, эти катушки индуктивности имеют форму цилиндра или стержня и могут быть найдены с несколькими вариантами намотки.
Силовые катушки индуктивности
Силовые индукторы доступны в различных форм-факторах и уровнях мощности. Эти катушки индуктивности включают в себя все, от катушек индуктивности для поверхностного монтажа, которые могут выдерживать ток в несколько ампер, до силовых катушек индуктивности для сквозного монтажа и монтажа на шасси, которые могут выдерживать от десятков до сотен ампер.
Поскольку силовые катушки индуктивности подвергаются воздействию больших токов, они имеют тенденцию генерировать большие магнитные поля. Чтобы эти магнитные поля не индуцировали помехи в других частях цепи, по возможности следует использовать катушки индуктивности с магнитным экраном.
ВЧ катушки индуктивности
Высокочастотные индукторы, также называемые радиочастотными (РЧ) индукторами, предназначены для работы на высоких частотах. Эти катушки индуктивности часто имеют более высокое сопротивление и более низкий номинальный ток. Большинство радиочастотных индукторов имеют воздушный сердечник, а не ферритовый или другой материал, повышающий индуктивность. Это связано с увеличением потерь, когда эти материалы сердечника используются для снижения рабочей частоты катушки индуктивности.
Из-за рабочей частоты катушки индуктивности важно минимизировать несколько источников потерь, будь то скин-эффект, эффект близости или паразитная емкость. Скин-эффекты и эффекты близости увеличивают сопротивление индуктора. Несколько методов уменьшают эти потери, в том числе сотовые и паутинные катушки для уменьшения паразитной емкости. Кроме того, литцендраты часто используются для уменьшения скин-эффекта.
Дроссели
Дроссель представляет собой дроссель, который блокирует высокочастотные импульсы, пропуская низкочастотные импульсы. Название происходит от подавления или блокировки высокочастотных сигналов. Есть два класса дросселей:
- Дроссели мощности и звуковой частоты обычно имеют железный сердечник для увеличения индуктивности и создания более эффективных фильтров.
- ВЧ-дроссели используют железный порошок или ферритовые шарики в сочетании со сложной схемой обмотки для уменьшения паразитной емкости и эффективной работы на высоких частотах. В высокочастотных дросселях используются немагнитные или воздушные сердечники.
Дроссели для поверхностного монтажа
Стремление к более мелким и мобильным устройствам привело к резкому увеличению количества вариантов катушек индуктивности для поверхностного монтажа. Катушки индуктивности для поверхностного монтажа часто используются в преобразователях постоянного тока, фильтрации электромагнитных помех, накопителях энергии и других приложениях. Малый размер и занимаемая площадь делают катушки индуктивности для поверхностного монтажа незаменимым элементом в наборе инструментов мобильного и портативного электронного разработчика.
Дроссели для поверхностного монтажа доступны с магнитным экранированием и без него, с током более 10 ампер и с низкими потерями. Катушки индуктивности для поверхностного монтажа часто используют железный или ферритовый сердечник или специальные методы намотки для оптимизации характеристик катушки индуктивности. Это также помогает сохранить компактность и форм-фактор.
Типы сердечников индуктивности
Материал сердечника катушки индуктивности играет большую роль в характеристиках катушки индуктивности. Материал сердечника напрямую влияет на индуктивность катушки индуктивности. Он определяет максимальную рабочую частоту, а также токовую мощность катушки индуктивности.
- Воздушные сердечники работают на более высокой частоте из-за отсутствия потерь в сердечнике, но имеют меньшую индуктивность.
- Железные сердечники имеют низкое сопротивление при высокой индуктивности. Потери в сердечнике, вихревые токи, магнитное насыщение и гистерезис ограничивают рабочую частоту и ток.
- Ферритовые сердечники имеют непроводящий керамический материал для работы на более высоких частотах. Магнитное насыщение ограничивает токовую емкость.
- Тороидальные сердечники представляют собой сердечники в форме пончиков, которые уменьшают излучаемые электромагнитные помехи и обеспечивают высокую индуктивность.
- Ламинированные сердечники имеют высокую индуктивность с меньшим гистерезисом и потерями на вихревые токи.
