鉄心インダクタ : 構造、式、作業とその応用

インダクタは、ほぼすべてのパワー エレクトロニクス回路で電気エネルギーの変換に使用されます。これらはアクティブなエネルギー貯蔵デバイスであり、回路内の異なる動作モード間で貯蔵されたエネルギーを提供するために使用されます。さらに、特にスイッチ電流波形のフィルタとしても機能し、スナバ スイッチ内の過渡電流制限も提供します。 インダクタ どのタイプのインダクタにもいくつかの利点があります。したがって、この記事では、次のようなインダクタのタイプの1つについて説明します 鉄心インダクタ – アプリケーションの操作。

鉄心インダクタとは？

コイルの中に鉄心を入れてインダクタのインダクタンス値を大きくした固定値インダクタを鉄心インダクタといいます。これらのインダクタは非常に低い インダクタンス このインダクタの鉄心は、磁場を強化する非常にユニークな磁気特性を持っています。の 鉄心インダクタ記号 を以下に示します。

鉄心インダクタ構造

鉄心インダクタは、鉄心に導電体のコイル状の絶縁銅線を巻き付けて設計されています。この導電性材料は、同じ巻数の空芯インダクタと比較して、インダクタが磁気エネルギーをよりよく蓄えるようにすることで、インダクタの磁場を増幅するのに役立ちます。

従来の設計では、鉄芯は、らせん状に構築されたコイルを囲む幾何学的形状の周りに配線されます。ワイヤには、多くの場合、ニッケル ニッケル鉄合金、マグネシウム、カドミウムなどの材料が含まれます。これらのワイヤは、アプリケーションの電流レベルと誘導コンポーネントがカバーする周波数範囲に応じて、0.014 ～ 0.56 mm のサイズ範囲で使用されます。巻線間の巻数によって、コンポーネントの巻線に電圧が印加されたときに生成されるワイヤ導体システム内の電気誘導が決まります。

磁気コア インダクタの従来の設計では、必要なインダクタンスを提供するために磁気回路で包まれた鉄心とフェライト材料を利用します。典型的な鉄心設計は、2 つ以上の平行な円筒形のパーティションがマンドレルに巻き付けられ、エポキシ樹脂でコーティングされて、円筒形のスペースの内側に必要な磁気バリアを作成するジオメトリで構成されます。この縦方向の巻線は通常、コア材料の pi の長さに対応する閉ループを形成するように接続されます。

動作原理

鉄心インダクタの動作原理は、磁気誘導が回路を通る磁束の変化率に比例するという特性に基づいています。そのため、鉄ベースの 1 ターン コイルに交流電流が流れると、コイル内の電気の磁場が軸を押しのけようとし、その結果、金属内に渦電流が形成されます。 これらの電流は一次側に逆らって作用する磁場を生成し、逆の磁極をもたらし、ワイヤの漏れによる電圧を相殺します。コイルの巻き数と抵抗が多いほど、このキャンセル効果は強力になります。これが、損傷を与えることなく鉄心導体に大量の電力を供給することができる理由です。

また、コアをワイヤーコイルの内側と外側に移動すると、インダクタンスを変化させることができます。空芯インダクタと比較して、これらのインダクタは、鉄の材料がインダクタの磁場の増幅を補助するため、磁気エネルギーの保存に優れています。

鉄芯インダクタ対空芯

鉄心インダクタと空心インダクタの違いは次のとおりです。

鉄心インダクタ式

インダクタでは、使用されるロッドが鉄やフェライトのような磁性体である場合、インダクタのインダクタンスが増加します。同様に、使用するロッドが銅やその他の材料のように非磁性体である場合、インダクタのインダクタンスが減少します。インダクタンスの計算式は次のとおりです。

L = µ0 µr N^2A/l

どこ

「N」ターン数。
「l」の長さ。
「µ0」は自由空間の透過性です。
「µr」は相対透磁率です。
鉄の「µr」は 1 より大きい (>1)
銅の「µr」は 1 未満 (<1)
「A」はコイルの面積です。

鉄芯インダクタの選び方

インダクタには、その形状、コア材料、または用途に基づいてさまざまな特性と機能があります。そのため、特定のアプリケーションに適したインダクタを選択するには、これらの機能と特性に注意する必要があります。したがって、鉄心インダクタを選択する際には、インダクタの性能、回路の要件、RF に関する考慮事項、インダクタのサイズとシールド、公差のパーセンテージなど、考慮すべき多くの要因があります。インダクタンスを考慮する必要があります。

影響要因

どのタイプのインダクタでも、コイルのインダクタンスに影響を与える要因がいくつかあります。これについては以下で説明します。

コイル内の巻き数

コイル内の巻き数が多いと、インダクタンスの大きさが大きくなります。

コイルの長さ

コイルの長さが長くなると、インダクタンスの大きさは小さくなります。

芯材

コア材料の透磁率が大きい場合、インダクタンスは大きくなります。

長所と短所

の 鉄心インダクタの利点 以下のものが含まれます。

• これらのインダクタは損失が少ないです。
• そのサイズと構造はシンプルです。
• このタイプのインダクタは高い Q 係数を持っています。
• これらのインダクタは大きなインダクタンス値を持っています。

の 鉄心誘導のデメリット rs には以下が含まれます。

• これらのインダクタでは、高周波で損失が増加します。
• このインダクタのアイソレーションは複雑です。
• これらのインダクタには、より多くの渦電流と高調波電流定格があります。

用途・用途

鉄心インダクタの用途には次のようなものがあります。

• これらのインダクタは、フィルタ回路でリップル電圧を安定させるために使用されます。
• AFアプリケーションや産業用電源で非常に役立ちます。
• これらは、蛍光管ライト内の AF チョークとして使用できます。
• これらはインバーターシステムで使用されます。
• これらは高速輸送と電力調整に使用されます。

したがって、これは鉄心の概要です インダクタ - 動作 アプリケーションで。一般的にインダクタは、コイルの中に鉄やフェライトなどで作られた磁心を配置したものが多いです。インダクタの鉄心の効果は、磁場とインダクタンスを増加させることです。これらのインダクタのインダクタンス値は、鉄芯のため非常に高くなっています。そのため、高周波容量に制限がありますが、最大の電力を処理できます。これらは主に、オーディオ機器などの低周波ベースのアプリケーションで使用されます。ここであなたに質問があります。 空芯インダクタ ?