Induktoreja on eri muodoissa, ja jokaisella on tärkeä rooli elektronisten laitteiden toiminnassa. Induktoreja on saatavana suuritehoisiin, kohinanvaimennus-, radiotaajuuksiin, signaaleihin ja eristyssovelluksiin. Tässä on yleiskatsaus yleisimmistä kelatyypeistä ja siitä, miten kutakin tyypillisesti käytetään.
Yhdistetyt kuristimet
Kytketyt kelat jakavat magneettisen polun ja vaikuttavat toisiinsa. Kytkettyjä kuristimia käytetään usein muuntajina jännitteen lisäämiseksi tai vähentämiseksi tai eristetyn takaisinkytkennän antamiseksi. Näitä käytetään myös sovelluksissa, joissa tarvitaan keskinäistä induktanssia.
Monikerroksiset induktorit
Monikerroksisissa induktoreissa on kerroksia kierrettyä lankaa, joka on kiedottu keskiytimen ympärille. Lisäämällä ylimääräisiä kerroksia kierrettyä lankaa kelaan lisää induktanssia ja lisää johtimien välistä kapasitanssia. Nämä induktorit vaihtavat korkeamman induktanssin pienempään maksimikäyttötaajuuteen.
Valetut induktorit
Muoviseen tai keraamiseen koteloon valetut kelat tunnetaan muovattuina kelaina. Yleensä näillä induktoreilla on sylinterimäinen tai sauvamuoto, ja niitä voi löytää erilaisilla käämitysvaihtoehdoilla.
Tehoinduktorit
Tehoinduktoreita on saatavana useilla eri muototekijöillä ja tehotasoilla. Nämä kuristimet sisältävät kaiken pinta-asennetuista kuristimista, jotka kestävät muutaman ampeerin, läpi- ja runkoon asennettaviin tehoinduktoriin, jotka kestävät kymmeniä – satoja ampeeria. Koska tehoinduktorit altistuvat suurille määrille virtaa, niillä on taipumus tuottaa suuria magneettikenttiä. Käytä magneettisesti suojattuja keloja aina kun mahdollista, jotta nämä magneettikentät eivät aiheuta kohinaa piirin muihin osiin.
RF kuristimet
Korkeataajuiset kelat, jotka tunnetaan myös radiotaajuuksina (RF) induktoreina, on suunniteltu toimimaan korkeilla taajuuksilla. Näillä kuristimilla on usein suurempi vastus ja pienempi virta. Useimmissa RF-induktoreissa on ilmaydin mieluummin kuin ferriitti tai muu induktiota parantava ydinmateriaali. Tämä johtuu häviöiden lisääntymisestä, kun näitä ydinmateriaaleja käytetään vähentämään induktorin toimintataajuutta. Induktorin toimintataajuudesta johtuen on tärkeää välttää erilaisia häviön lähteitä – olipa kyseessä skin-ilmiö, läheisyysilmiö tai loiskapasitanssi. Iho- ja läheisyysvaikutukset lisäävät induktorin vastusta. Useat tekniikat vähentävät näitä häviöitä, mukaan lukien kenno- ja hämähäkinverkkokelat loiskapasitanssin vähentämiseksi. Lisäksi litz-johtoja käytetään usein vähentämään ihovaikutusta.
tukehtuu
Rikastin on kela, joka estää korkeataajuiset pulssit ja päästää matalataajuiset pulssit kulkemaan. Nimi tulee korkeataajuisten signaalien tukehtumisesta tai estämisestä. Kuristimia on kaksi luokkaa:
- Teho- ja äänitaajuuskuristimissa on yleensä rautasydän, joka lisää induktanssia ja tekee tehokkaampia suodattimia.
- RF-kuristimet käyttävät rautajauhe- tai ferriittihelmiä yhdistettynä monimutkaisiin käämityskuvioihin loiskapasitanssin vähentämiseksi ja tehokkaan toiminnan korkeilla taajuuksilla. Korkeamman taajuuden induktoreissa käytetään ei-magneettisia tai ilmasydämiä.
Pinta-asennettavat induktorit
Pyrkimys pienempiin ja mobiililaitteisiin on johtanut pinta-asennuskelavaihtoehtojen räjähdysmäiseen kasvuun. Pinta-asennuskeloja käytetään yleisesti DC-DC-muuntimissa, EMI-suodatuksessa, energian varastoinnissa ja muissa sovelluksissa. Pienen koon ja jalanjäljen ansiosta pinta-asennettavat kelat ovat olennainen osa mobiilin ja kannettavan elektronisen suunnittelijan työkalupakkia. Pinta-asennettavia keloja on saatavana magneettisuojauksella tai ilman, yli 10 ampeerin virtakapasiteetilla ja pienillä häviöillä. Pinta-asennettavissa induktoreissa käytetään usein rauta- tai ferriittisydäntä tai erityisiä käämitystekniikoita kelan suorituskyvyn optimoimiseksi. Tämä auttaa myös säilyttämään pienen jalanjäljen ja muotokertoimen.
Induktoriytimien tyypit
Induktorin ydinmateriaalilla on suuri rooli kelan suorituskyvyssä. Sydänmateriaali vaikuttaa suoraan induktorin induktanssiin. Se määrittää suurimman käyttötaajuuden sekä kelan nykyisen kapasiteetin.
- ilmaytimet niillä on korkeampi taajuustoiminta, koska ydinhäviöitä ei ole, mutta niiden induktanssi on pienempi.
- Rautasydämet niillä on pieni resistanssi ja korkea induktanssi. Sydänhäviöt, pyörrevirrat, magneettinen kyllästyminen ja hystereesi rajoittavat toimintataajuutta ja virtaa.
- Ferriittiytimet niissä on sähköä johtamatonta keraamista materiaalia korkeamman taajuuden käyttöä varten. Magneettinen kylläisyys rajoittaa virran kapasitanssia.
- toroidit ovat donitsin muotoisia ytimiä, jotka vähentävät säteilyä EMI:tä ja tarjoavat korkean induktanssin.
- Laminoidut ytimet on korkea induktanssi pienemmällä hystereesillä ja pyörrevirtahäviöillä.