Inductoren zijn de belangrijkste componenten in het elektrische domein. In vergelijking met andere soorten inductoren , ringkerninductor speelt een sleutelrol in verschillende industriële en commerciële apparatuur omdat deze inductoren bekend staan vanwege hun specifieke niveaus van stroombelastbaarheid & inductie . Dus op dit moment zijn veel industrieën afhankelijk van ringkerninductoren om te voldoen aan internationale normen die minimale elektromagnetische velden vereisen bij de productie van consumptiegoederen. In veel elektronische apparaten worden deze inductoren gebruikt om de emissie van het magnetische veld te beperken, wat zeer ernstige gevolgen voor de gezondheid van de consument kan hebben. Dus om deze emissies te ondervangen, moeten elektronische fabrikanten toroïde materialen van topkwaliteit gebruiken. Dit artikel bespreekt een overzicht van een Toroïdale inductor – werken met applicaties.
Wat is ringkerninductor?
Een geïsoleerde spoel gewonden op een ringvormige magnetische kern die is gemaakt met verschillende materialen zoals ferriet, ijzerpoeder, enz. Staat bekend als een ringkerninductor. Deze inductoren hebben meer inductantie voor elke omwenteling en ze kunnen extra stroom voeren in vergelijking met solenoïdes met hetzelfde materiaal en dezelfde maat. Deze worden dus meestal gebruikt waar grote inductanties nodig zijn. Het toroïdale inductorsymbool wordt hieronder weergegeven. Er zijn verschillende soorten ringkerninductoren zoals standaard ringkern, SMD-vermogen, hoge temperatuur, gekoppelde ringkern, common-mode ringkerninductoren, enz.
Toroïdale inductorconstructie
Ringkerninductoren zijn geconstrueerd met een donut of cirkelvormige ringvormige magnetische kern die is gewonden met een stuk koperdraad. Deze ringen zijn gemaakt met verschillende ferromagnetische materialen zoals siliciumstaal, ferriet, gelamineerd ijzer, ijzerpoeder of nikkel. Dit type inductor heeft hoge koppelingsresultaten tussen wikkeling en vroege verzadiging.
Deze constructie zorgt voor het minimale verlies binnen de magnetische flux, wat helpt bij het vermijden van het koppelen van magnetische flux door andere apparaten. Deze inductor heeft hoge inductantiewaarden en maximale energieoverdrachtsefficiëntie bij laagfrequente toepassingen.
Werkend principe
Een ringkerninductor werkt eenvoudigweg op dezelfde manier als elke andere inductor die wordt gebruikt om frequenties tot de noodzakelijke niveaus te verhogen. Een ringkerninductor draait om een hogere frequentie te induceren. Deze zijn zuiniger en efficiënter in gebruik in vergelijking met solenoïdes.
Wanneer stroom wordt geleverd door de ringkerninductor, genereert deze een magnetisch veld eromheen. Dus de gegenereerde magnetische veldsterkte hangt voornamelijk af van de stroom van de huidige waarde.
De flux van het magnetische veld is ook afhankelijk van het aantal draaiingen dat loodrecht op de stroomrichting staat. Deze flux verandert met dezelfde snelheid wanneer de verandering in de stroom door de inductor stroomt. Terwijl de flux verbinding maakt met de spoel, induceert deze een elektromotorische kracht in de spoel in een omgekeerde richting van de aangelegde spanning.
Toroïdale inductor kleurcode
Momenteel zijn ringkernen beschikbaar als gecoat en ongecoat voor gebruik in een verscheidenheid aan toepassingen. De gecoate kernen zorgen voor een gladdere hoekradius en een kronkelend oppervlak. In deze kernen is een coating nuttig om extra randdekking, randbescherming & een isolatiefunctie te bieden.
Er worden verschillende kleurcoatings gebruikt in toroïdale kernen zoals epoxyverf en parylene coating. Epoxyverf is verkrijgbaar in verschillende kleuren zoals blauw, grijs en groen met CFR. Epoxycoating is goedgekeurd door UL en wordt voornamelijk gebruikt voor het coaten van de ringkernen.
- Paryleencoating wordt voornamelijk gebruikt voor kleine toroïdale kernringen met een laagdikte coating en een hoge diëlektrische sterkte.
- Toroïdale kerncoating zorgt ervoor dat de initiële permeabiliteit daalt op basis van de grootte van de kern. Dit kan dus ook gebeuren wanneer de toroïdale kernen worden blootgesteld aan hoge permeabiliteit en hogere wikkelkrachten.
Er zijn veel voordelen aan het gebruik van kleurgecoate toroïdale kernen. - Deze kernen zijn goed afgestemd op verschillende soorten coatings zoals epoxy-, paryleen- en poedercoatings om het opwikkelen gemakkelijk te vergroten en ook de spanningsdoorslag te verbeteren.
- Het temperatuurbereik van epoxycoatings om te werken is tot 200 graden Celsius.
- De coating geeft bescherming aan de randen & tevens een isolerende functie aan de kernen.
- De ringkerncoating is vereist om een isolatiebarrière tussen draad en ringkernen te genereren om kortsluiting te voorkomen.
- De kleurcoating heeft geen invloed op de AL-waarde van de ringkern.
- Een ringkern met een epoxycoating biedt vele voordelen, zoals sterkte, duurzaamheid, vochtbestendigheid, chemische weerstand en sterke diëlektrische eigenschappen.
Toroïdaal inductor magnetisch veld
Het magnetische veld van de toroïdale inductor wordt berekend met behulp van de volgende formule.
B = (μ0 N I/2 π r)
Waar
'I' geeft de hoeveelheid stroom door de ringkern aan.
'r' is de gemiddelde straal van de ringkern.
'n' is het nee. aantal windingen voor elke lengte-eenheid.
N = 2rn is het gemiddelde aantal windingen van de ringkern voor elke lengte-eenheid.
Voor-en nadelen
De voordelen van ringkerninductoren omvatten het volgende.
- Deze inductoren zijn licht van gewicht.
Een toroïdale inductor is compacter in vergelijking met andere gevormde kernen omdat ze zijn gemaakt met minder materialen. - Toroïde-inductoren genereren een hoge inductantie omdat de kern met gesloten lus een sterk magnetisch veld heeft en ze zeer lage elektromagnetische interferentie uitzenden.
- Deze zijn veel stiller in vergelijking met andere typische inductoren vanwege het ontbreken van een luchtspleet.
- Ringkerninductor heeft een kern met gesloten lus, dus het heeft een hoog magnetisch veld, hogere inductantie en Q-factor.
- De wikkelingen zijn vrij kort en gewond in een gesloten magnetisch veld, dus het verhoogt de elektrische prestaties, efficiëntie en vermindert vervorming en franje-effecten.
- Vanwege het evenwicht van een ringkern zal er een kleine magnetische flux uit de kern ontsnappen. Deze inductor is dus zeer efficiënt en straalt minder EMI (elektromagnetische interferentie) uit naar circuits in de buurt.
De nadelen van ringkerninductoren omvatten het volgende.
- De toroïdale kern veroorzaakt af en toe problemen tijdens het daadwerkelijke gebruik en tijdens het testen.
- Het is erg moeilijk om machinaal op te winden.
- In deze inductoren is het verkrijgen van isolatie ingewikkelder en ook erg moeilijk om een magnetische opening tussen de wikkelingen te hebben.
- Ringkernen zijn moeilijker op te winden en ook moeilijker af te stemmen. Ze zijn echter efficiënter in het produceren van de benodigde inductanties. Voor dezelfde inductantie als een gewone solenoïde, heeft een ringkern minder windingen nodig en kan hij kleiner worden gemaakt.
toepassingen
De toepassingen van ringkerninductoren omvatten het volgende.
- Deze inductoren worden gebruikt in verschillende industrieën, van de telecomindustrie tot de gezondheidszorg.
- Ringkerninductoren zijn toepasbaar in telecommunicatie, medische apparaten, industriële besturingen, muziekinstrumenten, voorschakelapparaten, elektronische remmen, koelapparatuur, elektronische koppelingen, ruimtevaart en nucleaire velden, versterkers & airconditioning apparatuur.
- Deze worden op verschillende manieren gebruikt elektronische schakelingen zoals omvormers, voedingen en versterkers en ook in elektrische apparatuur zoals computers, radio's, tv's en audiosystemen.
- Deze worden gebruikt bij het bereiken van energie-efficiëntie wanneer lage frequenties inductiviteit nodig hebben.
- Deze worden gebruikt in SMPS of Geschakelde voedingen , EMI ( Elektromagnetische interferentie ) gevoelige circuits en filtertoepassingen.
Dit is dus een overzicht van een torusvormige inductor en er zijn verschillende soorten inductoren beschikbaar die in verschillende industrieën worden gebruikt. De selectie van deze inductoren hangt voornamelijk af van verschillende kenmerken, zoals de grootte van de behuizing, afmeting, DC-weerstand, tolerantie, nominale inductantie, verpakkingstype en stroomsterkte. Al deze functies spelen een sleutelrol bij het kiezen van de exacte ringkerninductor voor uw specifieke toepassing. Hier is een vraag voor u, wat is een luchtkerninductor?
