Typen inductoren, classificatie en hoe ze werken

De elektronica-industrie gebruikt verschillende stijlen en soorten smoorspoelen. Inductoren worden in een circuit gebruikt om veel functies van verschillende stijlen uit te voeren.

Door: S. Prakash

Enkele van de functies die worden uitgevoerd door sommige typen smoorspoelen in een circuit zijn het verwijderen en filteren van de pieken die aanwezig zijn op de hoogspanningslijnen.

Aan de andere kant gebruiken de hoogwaardige filters de andere soorten inductoren.

Er zijn ook andere soorten inductoren die op verschillende andere gebieden worden gebruikt, zoals in oscillatoren.

Dit heeft geresulteerd in de fabricage en beschikbaarheid van inductoren in verschillende typen.

De factoren die in hoofdzaak fungeren als bepalende factoren op basis waarvan de inductoren van verschillende typen worden gedifferentieerd, zijn onder meer waarde, grootte, stroomsterkte en frequentie, naast andere factoren.

Basisprincipes van de smoorspoelen

De natuurwetten die alle inductortypen volgen, zijn in principe hetzelfde, ongeacht of ze van verschillende typen zijn of verschillende kenmerken hebben.

Elke inductor heeft de fundamentele aard van het omringen van de geleider door het opzetten van een magnetisch veld.

Bovendien hebben alle smoorspoelen een reactantie tot een bepaald bedrag.

De smoorspoelen gebruiken deze basisparameters ongeacht of ze van verschillende typen zijn of verschillende kenmerken hebben.

Opmerking: De elektrische en elektronische circuits worden beïnvloed door één basisfactor, namelijk inductantie. De specifieke hoeveelheid van de inductantie die bij een spoel of draad hoort, is het gevolg van het opzetten van het magnetische veld eromheen wanneer er een stroomstoot is.

Dit resulteert in de opslag van de energie in het magnetische veld, waardoor de spoel een weerstand opwekt tegen de veranderingen die worden waargenomen in de spoel of de geleider.

Kernen van de inductor

De vorm waarin de inductoren over het algemeen worden vervaardigd is in de 'spiraalvorm'.

De smoorspoelen zijn vervaardigd in de gewikkelde vorm omdat er een verband is tussen het magnetische veld en de opening tussen de opbouw en de wikkelingen.

De vervaardiging van de inductoren die een grote hoeveelheid inductantiecapaciteit hebben, is een eenvoudiger proces.

De inductantie van de inductor wordt voornamelijk beïnvloed door de permeabiliteit van het medium waarin de spoel is geplaatst en daarbij wordt een kern gebruikt die door het midden van de spoel naar beneden loopt.

De materialen die voor de kern worden gebruikt, zijn onder meer magnetische materialen zoals ferriet en ijzer.

Er is dus een verhoging van het inductantieniveau die hierdoor kan worden verkregen.

Maar men moet voorzichtig zijn bij het selecteren van de kern die zal worden gebruikt, aangezien deze geschikt moet zijn om hoge prestaties te leveren op het gegeven niveau van frequentie, vermogen en de algemene toepassing van de inductor.

Inductorkernen en zijn verschillende typen

Er is een grote verscheidenheid aan inductoren beschikbaar in de industrie, vergelijkbaar met andere typen componenten, zoals condensatoren.

Maar er kan een moeilijkheid optreden bij het op exacte wijze definiëren van de inductortypes, aangezien de toepassingen waarvoor de inductoren worden gebruikt zeer uiteenlopend zijn.

De inductoren kunnen mogelijk worden gedefinieerd door het type van hun kernmateriaal en worden dus gebruikt voor het categoriseren van de inductoren en definiëren ze in basisvorm.

Maar het moet worden opgemerkt dat dit niet de enige manier is om de inductoren te categoriseren, maar op grote schaal wordt gebruikt.

Inductor met luchtkern : De RF-toepassingen zoals radiozenders en ontvangers gebruiken in het algemeen de met lucht gewikkelde inductor, aangezien deze toepassingen een zeer kleine inductie vereisen.

Deze inductor levert vele voordelen op vanwege het ontbreken van een spoel.

Een van de voordelen is dat er geen verlies van de kern is, omdat deze alleen uit lucht bestaat die niet verloren kan gaan, wat op zijn beurt een Q van een zeer hoog niveau produceert, aangezien de weerstand van de spoel of de inductor van laag niveau is. .

Tegen dit fenomeen kan de toename van de fysieke afmeting van de inductor worden waargenomen, aangezien de windingen die aanwezig zijn in de spoel hoger in aantal en ook groter is, waardoor deze de inductantie van hetzelfde niveau kan verkrijgen.

IJzer gevulde inductor : De inductoren die een hoge inductiecapaciteit en een hoog vermogen vereisen, gebruiken over het algemeen de ijzeren kernen.

Een ijzerlaminaat kan worden gebruikt door sommige smoorspoelen of de audiospoelen. Over het algemeen is er een zeer beperkt gebruik van dit type inductoren.

Ferrietkern inductor: Er is een grote verscheidenheid aan inductortypen die op grote schaal ferriet gebruiken als materiaal voor hun kern.

Ferriet is een vorm van metaaloxide-keramiek en het is ijzeroxide (Fe2O3) waar het omheen is gebaseerd, samen met de extrusie of persing van de nikkel-zinkoxiden of als alternatief de mangaan-zinkoxiden in de vorm die vereist is.

IJzerpoederinductor: er is ook een grote verscheidenheid aan inductortypen die op grote schaal ijzerpoeder gebruiken als het materiaal voor hun kern.

Net als bij het kernferriet, maakt de inductor met ijzerpoeder als kern het mogelijk om inductoren of inductantiespoelen met een zeer hoge inductantie te vervaardigen in een aanzienlijk kleine ruimte door de permeabiliteit aanzienlijk te verhogen.

Mechanische inductortypes en hun toepassingen

Een andere manier naast het spoeltype die kan worden gebruikt om de inductoren te categoriseren, is op basis van de mechanische constructie van de inductoren. De verschillende soorten normen die worden gebruikt om de inductoren te differentiëren zijn:

Spoel-gebaseerde inductor: in de spoel-gebaseerde inductor bevindt zich een spoel met een cilindrische vorm waar de inductor omheen is gewikkeld.

De spoelgebaseerde inductor is zo ontworpen dat deze kan worden gebruikt voor de montage van de printplaat.

Deze inductor kan ook worden gebruikt voor de opbouwmontage, maar het nadeel is dat hun afmeting groter kan zijn en dat ze dus moeten worden gemonteerd met behulp van andere middelen die mechanisch van aard zijn.

Er zijn enkele versies van de spoelgebaseerde inductor die ouder zijn en waarvan kan worden vastgesteld dat ze gelijkenis vertonen in termen van het formaat in vergelijking met de normale loodhoudende weerstanden.

Ringkerninductor : Een ronde vormer wordt gebruikt in deze inductor, ook wel bekend als asteroïde waaromheen de inductor is gewonden.

Om de permeabiliteit van de kern te vergroten, gebruikt de ringkerninductor ferriet om de ronde vormer te maken.

Een van de voordelen die wordt bereikt door het gebruik van de ringkern is dat deze laatste het mogelijk maakt de magnetische flux rond zichzelf rond te bewegen, wat resulteert in een zeer lage lekkage van de flux.

Een van de nadelen die worden waargenomen bij de ringkerninductor is dat er een extra vereiste is voor een wikkelmachine, speciaal om het fabricageproces te voltooien, aangezien het bij elke draaiing vereist is dat door de ringkern de draad moet worden geslaagd.

Meerlagige keramische inductor : De technologie waarvoor de meerlagige keramische inductor op grote schaal wordt gebruikt, is de technologie voor oppervlaktemontage.

De fabricage van de inductor wordt gewoonlijk gedaan door gebruik te maken van het materiaal van magnetisch keramiek, zoals ferriet.

Het lichaam van de keramiek bevat de spoel en deze wordt op zijn beurt gepresenteerd op de eindkappen van het externe circuit. Dit proces lijkt erg op het proces dat wordt gevolgd in de chipcondensatoren.

Filminductors: Het basismateriaal dat in de filminductoren wordt gebruikt, is een film van geleider. Daarna wordt het benodigde profiel van de geleider gegeven door de film te vormen of te etsen.

Volgens de bovenstaande bespreking is het dus duidelijk dat er een aantal manieren is waarop een inductor kan worden geclassificeerd.

Elk van de classificatieset heeft zijn eigen voordelen en daarom is het essentieel dat bij het selecteren van een van de classificatiecategorieën rekening moet worden gehouden met de toepassing waarvoor de inductor vereist is.

Het gebruik van moderne materialen bij de vervaardiging van de inductoren heeft de hoge prestaties van de inductoren aanzienlijk verzekerd.

Tegelijkertijd zijn er veel meer mogelijkheden voor de ontwerpers van de circuits, inclusief de toepassingen zoals stroomtoepassingen, bestrijding van EMI en RF-toepassingen.