サイズと定格に基づいて、さまざまなタイプのインダクタを利用できます。それらの物理的なサイズは、処理される電力と使用されるACの周波数に応じて、小さなサイズから巨大な変圧器までさまざまです。の1つとして 電子機器で使用される基本的なコンポーネント 、インダクタは、信号制御、ノイズ除去、電圧安定化など、はるかに幅広いアプリケーション分野で広く使用されています。 パワーエレクトロニクス 機器、自動車の操作など。今日では、インダクタの設計技術の改善により、回路の残りの部分で大幅なパフォーマンスが向上しています。
インダクタの種類
さまざまな種類のインダクタ
幅広い用途で使用される多様な電子部品には、さまざまな種類のインダクタが必要です。これらは、巻線や多層インダクタを含むさまざまな形状、サイズです。さまざまなタイプのインダクタには、高周波インダクタ、電源ラインインダクタ、または電源インダクタと一般回路用のインダクタが含まれます。インダクタの違いは、巻線のタイプと使用するコアに基づいています。
空芯インダクタ
空芯インダクタ
このタイプのインダクタでは、コアは完全に存在しません。これらのインダクタは、磁束に対して高いリラクタンスパスを提供するため、インダクタンスが少なくなります。空芯インダクタは、より高い磁束密度を生成するために、より大きなコイルを備えています。これらは、テレビやラジオの受信機などの高周波アプリケーションで使用されます。
フェロ磁気または鉄心インダクタ
鉄心インダクタ
それらのより高い透磁率のために、これらは高いインダクタンス特性を持っています。これらは高出力インダクタですが、ヒステリシスと渦電流損失のために高周波容量が制限されています。
変圧器の設計 このタイプの例です。
フェライトコアインダクタ
フェライトコアインダクタ
これらは、高周波でのコスト削減とコア損失の低減という利点を提供するさまざまなタイプのインダクタです。フェライトは、酸化鉄Fe2O3の混合物をベースにした金属酸化物セラミックです。コア構造にはソフトフェライトを使用し、ヒステリシス損失を低減しています。
トロイダルコアインダクタ
トロイダルコアインダクタ
これらのインダクタでは、トロイド円形フォーマにコイルが巻かれています。このタイプのインダクタでは、磁束漏れは非常に低くなっています。ただし、このタイプのインダクタを設計するには、特別な巻線機が必要です。この設計では、損失を減らすためにフェライトコアが使用されることもあります。
ボビンベースのインダクタ
ボビンベースのインダクタ
このタイプでは、コイルがボビンに巻かれています。ボビン巻線インダクタの設計は、電力定格、電圧および電流レベル、動作周波数などの点で大きく異なります。これらは主に、スイッチモード電源および電力変換アプリケーションで使用されます。
多層インダクタ
多層インダクタ
多層インダクタには、多層ボディの上部に2層に配置された2つの導電性コイルパターンが含まれています。コイルは、多層本体の下部に配置されたさらに２つの導電性コイルパターンに直列に連続して電気的に接続されている。これらは主に移動体通信システムやノイズ抑制アプリケーションで使用されます。
薄膜インダクタ
薄膜インダクタ
これらは、銅線で巻かれた従来のチップ型インダクタとはまったく異なります。このタイプでは、薄膜処理を使用して小さなインダクタを形成し、次のチップインダクタを作成します。 高周波 約ナノヘンリーに及ぶアプリケーション。
インダクタはどのように機能しますか？
インダクタはしばしばAC抵抗と呼ばれます。それは電流の変化に抵抗し、磁場の形でエネルギーを蓄えます。これらは構造が単純で、コアに巻かれた銅線のコイルで構成されています。このコアは磁気または空気である可能性があります。さまざまなタイプのインダクタを、次のような高度なアプリケーションで使用できます。 ワイヤレス電力伝送 。
インダクタの働き
磁気コアは、トロイダルコアまたはEタイプコアの場合があります。このコアには、セラミック、フェライト、パワードアイアンなどの材料が使用されています。電流を運ぶコイルは、導体の周りに磁場を生成します。コアの透磁率が高い場合、コアをコイルの内側に配置すると、より多くの磁力線が生成されます。
磁場はコイルにEMFを誘導し、その結果電流が流れます。レンツの法則によれば、誘導電流は、印加電圧である原因に対抗します。したがって、インダクタは、磁場の変化につながる入力電流の変化に対抗します。誘導による電流のこの減少は、誘導性リアクタンスと呼ばれます。コイルの巻数を増やすと、誘導性リアクタンスが増加します。また、充電および放電プロセスを通じてエネルギーを磁場として蓄積し、回路を切り替えながらエネルギーを放出します。 インダクタの応用分野 アナログ回路、信号処理などが含まれます。
インダクタのインダクタンスに影響を与える要因
磁力線を生成する能力は、インダクタンスと呼ばれます。インダクタンスの標準単位はヘンリーです。発生する磁束の量またはさまざまなタイプのインダクタのインダクタンスは、以下で説明する4つの基本的な要因によって異なります。
- コイルの巻数
巻数が多いほど、発生する磁界が大きくなり、インダクタンスが大きくなります。巻数が少ないほど、インダクタンスが少なくなります。
- コアの素材
コアに使用されている材料の透磁率が高い場合、インダクタのインダクタンスが大きくなります。これは、透磁率の高い材料が磁束への磁気抵抗の少ない経路を提供するためです。
- コイルの断面積
断面積が大きいほどインダクタンスが大きくなります。これは、面積に関して磁束に対する反対が少なくなるためです。
“三相を単相に変換する方法 ”
- コイルの長さ
コイルが長くなると、インダクタンスは少なくなります。これは、与えられた量の磁場に対して、磁束に対する力の反対がより大きくなるためです。
固定インダクタでは、設計後にインダクタンスを変更することはできません。ただし、可変インダクタを使用して、任意の時点での巻数を変更するか、コイルの内外のコア材料を変更することにより、インダクタンスを変更することができます。
インダクタの電力損失
インダクタで消費される電力は、主にインダクタコアと巻線の2つの原因によるものです。
さまざまなインダクタコア
インダクタコア： インダクタコアのエネルギー損失は、ヒステリシスと渦電流損失によるものです。磁性体に印加される磁場は増加し、飽和レベルになり、その後減少します。ただし、減少している間は、元のパスをトレースしません。これにより、ヒステリシス損失が発生します。コア材料のヒステリシス係数の値が小さいほど、ヒステリシス損失が低くなります。
他のタイプのコア損失は渦電流損失です。これらの渦電流は、レンツの法則に従った磁場の速度変化により、コア材料に誘導されます。渦電流損失はヒステリシス損失よりはるかに少ないです。これらの損失は、低ヒステリシス係数の材料と積層コアを使用することで最小限に抑えられます。
インダクタ巻線
インダクタ巻線： インダクタでは、損失はコアだけでなく巻線でも発生します。巻線には独自の抵抗があります。これらの巻線に電流が流れると、巻線で熱損失（I ^ 2 * R）が発生します。しかし、周波数が高くなると、表皮効果により巻線抵抗が増加します。表皮効果により、電流は中心よりも導体の表面に集中します。したがって、現在の搬送領域の有効領域は減少します。
また、巻線に誘導される渦電流により、近接効果と呼ばれる隣接する導体に電流が誘導されます。
コイル内の導体が重なっているため、近接効果により、表皮効果の場合よりも導体の抵抗が高くなります。巻線損失は、成形箔やリッツ線巻線などの高度な巻線技術によって削減されます。
私の記事が有益で興味をそそるものであることを願っています。それで、ここにあなたへの基本的な質問があります–電気回路におけるインダクタの役割は何ですか？
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