Induktorer kommer i forskellige former, og hver spiller en vigtig rolle i elektroniske enheders funktion. Induktorer er tilgængelige til højeffektapplikationer, støjundertrykkelse, radiofrekvens, signaler og isolering. Her er et kig på de almindelige typer af induktorer, og hvordan de typisk bruges.
Bundlinje
Koblede induktorer deler en magnetisk bane og påvirker hinanden. Koblede induktorer bruges ofte som transformere til at øge eller sænke spændingen eller give isoleret feedback. Disse bruges også i applikationer, hvor gensidig induktans er påkrævet.
Flerlagsspoler
Flerlagsspoler har lag af oprullet tråd, der er viklet omkring en central kerne. Tilføjelse af yderligere lag spiral ledning til en induktor øger induktansen, og det øger kapacitansen mellem ledningerne. Disse induktorer afvejer højere induktans for en lavere maksimal driftsfrekvens.
Bundlinje
Induktorer, der er støbt ind i et plastik- eller keramisk hus, er kendt som støbte induktorer. Generelt har disse induktorer en cylindrisk eller stangformfaktor og kan findes med flere typer viklingsmuligheder.
Power Inductors
Power induktorer er tilgængelige i en række forskellige formfaktorer og effektniveauer. Disse induktorer omfatter alt fra overflademonterede induktorer, der kan håndtere et par ampere til gennemhullede og chassismonterede strømspoler, der kan håndtere 10 til hundredvis af ampere.
Fordi strøminduktorer udsættes for store mængder strøm, har disse tendens til at generere store magnetiske felter. For at forhindre disse magnetiske felter i at inducere støj i andre dele af kredsløbet, bør magnetisk afskærmede induktorer anvendes, hvis det er muligt.
RF-induktorer
Højfrekvente induktorer, også kaldet radiofrekvensspoler (RF), er designet til at fungere ved høje frekvenser. Disse induktorer har ofte en højere modstand og lavere strømstyrke. De fleste RF-induktorer har en luftkerne i stedet for en ferrit eller andet induktans-forstærkende kernemateriale. Dette skyldes stigningen i tab, når disse kernematerialer bruges til at reducere induktorens driftsfrekvens.
På grund af induktorens driftsfrekvens er det vigtigt at afbøde mod flere kilder til tab - uanset om det er fra hudeffekten, nærhedseffekten eller parasitisk kapacitans. Hud- og nærhedseffekterne øger modstanden af en induktor. Adskillige teknikker reducerer disse tab, herunder bikage- og spindelvævsspoler for at reducere parasitisk kapacitans. Derudover bruges litz-tråde ofte til at reducere hudeffekten.
Chokes
En choker er en induktor, der blokerer højfrekvente impulser, mens den lader lavere frekvensimpulser slippe igennem. Navnet kommer fra kvælning eller blokering af højfrekvente signaler. Der er to klasser af choker:
- Strøm- og lydfrekvensspoler har typisk en jernkerne for at øge induktansen og lave mere effektive filtre.
- RF-chokes bruger jernpulver eller ferritperler kombineret med komplekse viklingsmønstre for at reducere parasitisk kapacitans og fungere effektivt ved høje frekvenser. Højfrekvente drosler bruger ikke-magnetiske eller luftkerner.
Surface Mount Inductors
Skubningen for mindre og flere mobile enheder har ført til eksplosionen i muligheder for overflademonterede induktorer. Overflademonterede induktorer bruges ofte i DC-DC-konvertere, EMI-filtrering, energilagring og andre applikationer. Den lille størrelse og fodaftryk gør overflademonterede induktorer til et væsentligt element i den mobile og bærbare elektroniske designers værktøjskasse.
Overflademonterede induktorer fås med og uden magnetisk afskærmning, med strømkapaciteter på over 10 ampere og med lave tab. Overflademonterede induktorer bruger ofte en jern- eller ferritkerne eller specielle viklingsteknikker for at optimere induktorens ydeevne. Dette hjælper også med at bevare et lille fodaftryk og formfaktor.
Typer af induktorkerner
Kernematerialet i en induktor spiller en stor rolle for en induktors ydeevne. Kernematerialet påvirker direkte induktansen af induktoren. Den bestemmer den maksimale driftsfrekvens samt induktorens aktuelle kapacitet.
- Luftkerner har højere frekvensdrift på grund af ingen kernetab, men har en lavere induktans.
- Jernkerner har lav modstand med høj induktans. Kernetab, hvirvelstrømme, magnetisk mætning og hysterese begrænser driftsfrekvensen og strømmen.
- Ferritkerner har ikke-ledende keramisk materiale til højere frekvensdrift. Magnetisk mætning begrænser den aktuelle kapacitet.
- Toroidale kerner er kerner formet som donuts, der reducerer udstrålet EMI og giver høj induktans.
- Laminerede kerner har høj induktans med lavere hysterese og hvirvelstrømtab.
