Induktor

Induktor memungkinkan energi listrik disimpan dalam medan magnet. Aplikasi yang umum adalah filter penghalusan dan berbagai sirkuit selektif.

Karakteristik kelistrikan kumparan induktif ditentukan oleh desainnya, sifat-sifat bahan inti magnet dan konfigurasinya, jumlah putaran kumparan.

Di bawah ini adalah faktor utama yang perlu dipertimbangkan ketika memilih induktor:

a) nilai induktansi yang diperlukan (H, mH, mkГ-n.nHn),

b) arus koil maksimum. Arus tinggi sangat berbahaya karena pemanasan berlebihan yang merusak isolasi belitan. Selain itu, jika arusnya terlalu besar, saturasi sirkuit magnetik dengan fluks magnet dapat terjadi, yang akan menyebabkan penurunan induktansi yang signifikan,

(c) keakuratan induktansi,

d) koefisien suhu induktansi,

e) stabilitas ditentukan oleh ketergantungan induktansi pada faktor eksternal,

f) resistensi aktif dari kawat belitan,

g) Q-faktor kumparan. Biasanya didefinisikan pada frekuensi operasi sebagai rasio resistansi induktif dan aktif,

h) rentang frekuensi koil.

Induktor RF saat ini diproduksi untuk nilai frekuensi tetap dengan induktansi dari 1 μH hingga 10 mH. Untuk sirkuit resonansi tuning, diinginkan untuk memiliki kumparan dengan induktansi yang dapat disesuaikan.

Induktor lapisan tunggal dengan sirkuit magnetik terbuka digunakan dalam sirkuit penyetelan instrumen.

Gulungan sirkuit magnetik terbuka multilayer digunakan dalam filter dan transformator frekuensi tinggi. Induktor multilayer lapis baja dengan inti ferit digunakan dalam filter dan transformator lintasan rendah dan menengah, dan belitan serupa, tetapi dengan inti baja, digunakan dalam penghalusan choke dan filter lintasan rendah.

Rumus induktor

Hubungan pendekatan utama yang digunakan dalam desain induktor adalah sebagai berikut.

1. Parameter induktor lapis tunggal, di mana rasio panjang terhadap diameter lebih besar dari 5, didefinisikan sebagai

di mana L — induktansi, μH, M — jumlah belokan, d — diameter kumparan, cm, l — panjang belitan, lihat

2. Parameter induktor berlapis banyak, di mana rasio diameter terhadap panjang lebih besar dari 1, didefinisikan sebagai

di mana L — induktansi, μH, n — jumlah putaran, dm — diameter rata-rata kumparan, cm, e — ketebalan kumparan, lihat

Kumparan tunggal dan multilayer dengan sirkuit magnetik ferit terbuka akan memiliki induktansi 1,5 - 3 kali ini, tergantung pada sifat dan konfigurasi inti. Inti kuningan ditempatkan sebagai pengganti inti ferit. akan mengurangi induktansi hingga 60-90% dibandingkan dengan nilai tanpa biji.

Inti ferit dapat digunakan untuk mengurangi jumlah belokan sambil mempertahankan induktansi yang sama.

Saat memproduksi koil dengan induktansi 100 μH hingga 100 mH untuk frekuensi rendah dan menengah, disarankan untuk menggunakan inti pelindung inti ferit dari seri KM. Dalam hal ini, sirkuit magnetik terdiri dari dua cangkir yang dipasang berdampingan, yang dilekatkan pada koil satu bagian, dua braket pengencang, dan batang pengatur.

Induktansi yang diperlukan dan jumlah belokan dapat dihitung dari rumus

di mana N adalah jumlah belokan, L - induktansi, nH, Al - koefisien induktansi, nH/vit.

Anda harus selalu ingat bahwa sebelum menghitung induktansi, Anda perlu menentukan jumlah belokan yang dapat ditampung pada koil tertentu.

Semakin kecil diameter kawat, semakin besar jumlah belokan, tetapi semakin besar resistansi kawat dan, tentu saja, pemanasannya karena daya yang dilepaskan sama dengan Az2R... Nilai efektif arus koil seharusnya tidak melebihi 100 mA untuk kawat dengan diameter 0,2 mm. 750 mA — untuk 0,5 mm dan 4 A — untuk 1 mm.

Catatan kecil dan tips

Induktansi belitan inti baja berkurang dengan sangat cepat karena arus DC dalam belitan meningkat. Ini harus dipertimbangkan terutama ketika merancang filter penghalus catu daya.

Arus maksimum induktor tergantung pada suhu sekitar dan memungkinkan istri berkurang saat meningkat. Oleh karena itu, untuk memastikan pengoperasian perangkat yang andal, cadangan arus yang besar harus disediakan.

Inti toroidal ferit efektif untuk membuat filter dan transformator di atas 30 MHz. Dalam hal ini, belitan hanya terdiri dari beberapa putaran.

Ketika semua jenis kabel digunakan, bagian dari garis medan magnet ditutup tidak di sepanjang sirkuit magnet, tetapi melalui ruang di sekitarnya. Efek ini khususnya diucapkan dalam kasus sirkuit magnetik terbuka. Perhatikan bahwa medan magnet liar ini adalah sumber gangguan, sehingga inti harus ditempatkan di peralatan sedemikian rupa untuk mengurangi gangguan ini sebanyak mungkin.

Induktor memiliki kapasitansi parasit tertentu yang membentuk rangkaian berosilasi dalam kombinasi dengan induktansi koil. Frekuensi resonansi sirkuit semacam itu untuk berbagai jenis induktor dapat bervariasi dari 20 kHz hingga 100 MHz.