Induktory występują w różnych formach, a każda z nich odgrywa ważną rolę w działaniu urządzeń elektronicznych. Cewki indukcyjne są dostępne do zastosowań o dużej mocy, tłumienia szumów, częstotliwości radiowych, sygnałów i izolacji. Oto spojrzenie na popularne typy cewek indukcyjnych i sposób, w jaki każdy z nich jest zwykle używany.
Dolna linia
Sprzężone cewki indukcyjne mają wspólną ścieżkę magnetyczną i wpływają na siebie nawzajem. Sprzężone cewki indukcyjne są często używane jako transformatory do zwiększania lub obniżania napięcia lub zapewnienia izolowanego sprzężenia zwrotnego. Są one również używane w aplikacjach, w których wymagana jest wzajemna indukcyjność.
Cewniki wielowarstwowe
Cewki wielowarstwowe mają warstwy zwiniętego drutu, które są owinięte wokół centralnego rdzenia. Dodanie dodatkowych warstw zwiniętego drutu do cewki indukcyjnej zwiększa indukcyjność i zwiększa pojemność między przewodami. Cewki te wymieniają wyższą indukcyjność na niższą maksymalną częstotliwość roboczą.
Dolna linia
Cewki, które są formowane w plastikową lub ceramiczną obudowę, są znane jako cewki formowane. Ogólnie rzecz biorąc, cewki te mają kształt cylindryczny lub prętowy i można je znaleźć z kilkoma rodzajami opcji uzwojenia.
Cewki indukcyjne
Cewniki mocy są dostępne w różnych kształtach i poziomach mocy. Te cewki indukcyjne obejmują wszystko, od cewek indukcyjnych do montażu powierzchniowego, które mogą wytrzymać kilka amperów, po cewki indukcyjne mocy montowane w otworach i w obudowie, które mogą wytrzymać dziesiątki do setek amperów.
Ponieważ cewki indukcyjne są poddawane działaniu dużych ilości prądu, mają one tendencję do generowania dużych pól magnetycznych. Aby zapobiec indukowaniu przez te pola magnetyczne szumów w innych częściach obwodu, należy w miarę możliwości stosować cewki z ekranowaniem magnetycznym.
Cewniki RF
Cewki indukcyjne wysokiej częstotliwości, zwane również cewkami o częstotliwości radiowej (RF), są zaprojektowane do pracy przy wysokich częstotliwościach. Cewki te często mają wyższą rezystancję i niższy prąd znamionowy. Większość cewek indukcyjnych RF ma rdzeń powietrzny, a nie ferrytowy lub inny materiał rdzenia zwiększający indukcyjność. Wynika to ze wzrostu strat, gdy te materiały rdzenia są używane do zmniejszenia częstotliwości roboczej cewki indukcyjnej.
Ze względu na częstotliwość działania cewki indukcyjnej ważne jest, aby złagodzić kilka źródeł strat - czy to z powodu efektu skóry, efektu zbliżeniowego, czy pojemności pasożytniczej. Efekty naskórkowe i zbliżeniowe zwiększają rezystancję cewki indukcyjnej. Kilka technik zmniejsza te straty, w tym cewki o strukturze plastra miodu i pajęczej sieci w celu zmniejszenia pojemności pasożytniczej. Dodatkowo, w celu zmniejszenia efektu naskórkowości często stosuje się druty licowe.
Dławiki
Dławik to cewka indukcyjna, która blokuje impulsy o wysokiej częstotliwości, jednocześnie przepuszczając impulsy o niższej częstotliwości. Nazwa pochodzi od dławienia lub blokowania sygnałów o wysokiej częstotliwości. Istnieją dwie klasy dławików:
- Dławiki zasilania i częstotliwości dźwięku mają zazwyczaj żelazny rdzeń, który zwiększa indukcyjność i zapewnia skuteczniejsze filtry.
- Dławiki RF wykorzystują proszek żelaza lub koraliki ferrytowe w połączeniu ze złożonymi wzorami uzwojenia, aby zmniejszyć pojemność pasożytniczą i działać skutecznie przy wysokich częstotliwościach. Dławiki o wyższej częstotliwości wykorzystują rdzenie niemagnetyczne lub powietrzne.
Cewniki do montażu powierzchniowego
Nacisk na mniejsze i bardziej mobilne urządzenia doprowadził do eksplozji opcji cewek do montażu powierzchniowego. Cewki indukcyjne do montażu powierzchniowego są często używane w przetwornikach DC-DC, filtrowaniu EMI, magazynowaniu energii i innych zastosowaniach. Niewielkie rozmiary i wymiary sprawiają, że cewki indukcyjne do montażu powierzchniowego są niezbędnym elementem w mobilnej i przenośnej skrzynce narzędziowej projektanta elektroniki.
Czniki indukcyjne do montau powierzchniowego s dostpne z ekranowaniem magnetycznym i bez, z moliwoci prdu przekraczajcej 10 amperów i niskimi stratami. Cewki indukcyjne do montażu powierzchniowego często wykorzystują rdzeń żelazny lub ferrytowy lub specjalne techniki nawijania, aby zoptymalizować działanie cewki indukcyjnej. Pomaga to również w utrzymaniu niewielkich rozmiarów i współczynnika kształtu.
Rodzaje rdzeni induktorowych
Materiał rdzenia induktora odgrywa dużą rolę w działaniu induktora. Materiał rdzenia bezpośrednio wpływa na indukcyjność cewki indukcyjnej. Określa maksymalną częstotliwość roboczą, a także pojemność prądową cewki indukcyjnej.
- Rdzenie powietrzne mają wyższą częstotliwość pracy ze względu na brak strat w rdzeniu, ale mają niższą indukcyjność.
- Żelazne rdzenie mają niską rezystancję i wysoką indukcyjność. Straty w rdzeniu, prądy wirowe, nasycenie magnetyczne i histereza ograniczają częstotliwość i prąd pracy.
- Rdzenie ferrytowe są wykonane z nieprzewodzącego materiału ceramicznego do pracy przy wyższych częstotliwościach. Nasycenie magnetyczne ogranicza pojemność prądową.
- Rdzenie toroidalne to rdzenie w kształcie pierścienia, które redukują promieniowanie EMI i zapewniają wysoką indukcyjność.
- Rdzenie laminowane mają wysoką indukcyjność z niższą histerezą i stratami prądów wirowych.
