In nahezu jeder leistungselektronischen Schaltung werden Induktivitäten zur Umwandlung elektrischer Energie eingesetzt. Dies sind aktive Energiespeichergeräte, die verwendet werden, um gespeicherte Energie zwischen verschiedenen Betriebsmodi innerhalb eines Stromkreises bereitzustellen. Darüber hinaus können sie auch als Filter arbeiten, insbesondere für geschaltete Stromwellenformen, und bieten auch eine transiente Strombegrenzung in Snubber-Schaltern. Induktivitäten werden je nach den spezifischen Materialien und Konstruktionsmethoden in verschiedene Typen eingeteilt, wobei jeder Induktortyp einige Vorteile hat. In diesem Artikel wird also eine der Arten von Induktivitäten wie z Induktivität mit Eisenkern – Arbeiten mit Anwendungen.

Was ist ein Eisenkerninduktor?

Der Festwertinduktor, bei dem ein Eisenkern innerhalb der Spule verwendet wird, um den Induktivitätswert eines Induktors zu erhöhen, ist als Eisenkerninduktor bekannt. Diese Induktivitäten haben einen sehr niedrigen Induktivität Wert und der Eisenkern dieses Induktors hat sehr einzigartige magnetische Eigenschaften, die das Magnetfeld verstärken. Das Eisenkern-Induktor-Symbol ist unten gezeigt.

Eisenkern-Induktor-Symbol

Konstruktion des Eisenkerninduktors

Der Eisenkerninduktor ist mit einem spulenartigen isolierten Kupferdraht aus leitendem Material konstruiert, indem er um einen Eisenkern gewickelt wird. Dieses leitende Material hilft einfach dabei, das Magnetfeld des Induktors zu verstärken, indem es den Induktor im Vergleich zu einem Luftkerninduktor mit der gleichen Windungszahl besser zum Speichern magnetischer Energie macht.

Bei einem herkömmlichen Design würde ein Eisenkern um eine geometrische Form drahten, die eine spiralförmig konstruierte Spule umschließt. Drähte enthalten oft Materialien wie Nickel-Nickel-Eisen-Legierungen, Magnesium und Cadmium. Diese Drähte werden in Größenbereichen von 0,014 bis 0,56 mm verwendet, abhängig von den Strompegeln der Anwendung und dem Frequenzbereich, der von der induktiven Komponente abgedeckt wird. Die Anzahl der Verwindungswindungen bestimmt die elektrische Induktion innerhalb des Drahtleitersystems, die entsteht, wenn Spannung über die Teilwicklungen angelegt wird.

Ein traditionelles Design eines Magnetkerninduktors verwendet einen Eisenkern und Ferritmaterial, das mit Magnetkreisen umwickelt ist, um die gewünschte Induktivität bereitzustellen. Eine typische Eisenkernkonstruktion besteht aus einer Geometrie, bei der zwei oder mehr parallele zylindrische Trennwände höchstwahrscheinlich auf einen Dorn gewickelt und dann mit einem Epoxidharz beschichtet werden, um die notwendige magnetische Barriere um die Innenseite der zylindrischen Räume herum zu erzeugen. Diese Längswicklung wird üblicherweise zu einer geschlossenen Schleife verbunden, die der Länge unseres Kernmaterials pi entspricht.

Konstruktion des Eisenkerninduktors

Arbeitsprinzip

Das Arbeitsprinzip eines Eisenkerninduktors basiert auf der Eigenschaft, dass die magnetische Induktion proportional zur Änderungsrate des magnetischen Flusses durch einen Stromkreis ist. Wenn also ein Wechselstrom durch eine Spule mit einer Windung auf Eisenbasis geleitet wird, versucht das Magnetfeld der Elektrizität in der Spule, an der Achse vorbeizudrücken, was zu den im Metall gebildeten Wirbelströmen führt. Diese Ströme erzeugen ein Magnetfeld, das gegen die Primärwicklung wirkt, was zu einer entgegengesetzten magnetischen Polarität führt und somit die Spannung von Lecks in Drähten aufhebt. Je mehr Windungen eine Spule und deren Widerstand hat, desto stärker ist dieser Aufhebungseffekt. Deshalb können in Eisenkernleiter hohe elektrische Leistungen eingespeist werden, ohne dass es zu Beschädigungen kommt.

Wenn der Kern innerhalb und außerhalb der Drahtspule bewegt wird, kann er außerdem die Induktivität ändern. Im Vergleich zu Luftkerninduktoren sind diese Induktoren bei der Speicherung magnetischer Energie überlegen, da das Eisenmaterial die Verstärkung des Magnetfelds eines Induktors unterstützt.

Eisenkern-Induktor gegen Luftkern

Die Unterschiede zwischen den Induktivitäten mit Eisenkern und Luftkern umfassen Folgendes.

Eisenkern-Induktor	Luftkerninduktivität
Eisenkerninduktoren verwenden Magnetkerne aus Ferrit/Eisen.	Luftkernleiter können Keramik, Kunststoff oder andere nichtmagnetische Materialien verwenden; Andernfalls haben sie nur Luft in den Wicklungen.
Diese Induktoren haben große Induktivitätswerte.	Luftspulen haben niedrige Induktivitätswerte.
Diese Induktoren sind überlegen beim Speichern magnetischer Energie.	Diese Induktoren sind beim Speichern magnetischer Energie nicht überlegen.
Diese Induktoren haben normalerweise einen gewissen Kernverlust.	Diese Induktoren sind bei hohen Frequenzen sehr effizient, sodass sie nicht unter Kernverlusten leiden.
Diese sind groß.	Diese sind klein.
Die Induktoren arbeiten mit bis zu mehreren hundert MHz (Megahertz)	Die Induktivitäten arbeiten mit einer Frequenz von bis zu 1 GHz.
Diese werden häufig in niederfrequenten Anwendungen wie Audiogeräten, Stromversorgungen in der Industrie, Wechselrichtersystemen usw. verwendet.	Diese werden häufig in hochfrequenzbasierten Anwendungen wie Fernseh- und Radioempfängern verwendet.

Eisenkern-Induktor-Formel

Wenn der verwendete Stab im Induktor magnetisch wie Eisen oder Ferrit ist, erhöht dies die Induktivität des Induktors. Wenn der verwendete Stab nicht magnetisch wie Kupfer oder ein anderes Material ist, verringert er die Induktivität des Induktors. Die Formel für die Induktivitätsberechnung lautet:

L = µ0 µr N^2A/l

‘N’ Anzahl Umdrehungen.
„l“-Länge.
„µ0“ ist die Durchlässigkeit des freien Raums.
„µr“ ist die relative Permeabilität.
„µr“ für Eisen ist größer als 1 (>1)
„µr“ für Kupfer ist kleiner als 1 (<1)
„A“ ist ein Bereich der Spule.

Wie wählt man einen Eisenkerninduktor aus?

Induktivitäten haben je nach Form, Kernmaterial oder Verwendung unterschiedliche Eigenschaften und Funktionen. Man sollte sich also dieser Funktionen und Eigenschaften bewusst sein, um den richtigen Induktor für eine bestimmte Anwendung auszuwählen. Daher müssen bei der Auswahl eines Eisenkerninduktors viele Faktoren berücksichtigt werden, wie die Leistung eines Induktors, Anforderungen an die Schaltung, HF-Überlegungen, Größe und Abschirmung eines Induktors, Prozentsatz der Toleranz usw Induktivität berücksichtigt werden.

Beeinflussende Faktoren

Bei jeder Art von Induktor gibt es einige Faktoren, die die Induktivität der Spule beeinflussen, die unten diskutiert werden.

Anzahl der Windungen innerhalb der Spule

Wenn die Anzahl der Windungen innerhalb der Spule größer ist, ist die Größe der Induktivität höher.

Länge der Spule

Wenn die Spulenlänge länger ist, dann wird die Größe der Induktivität kleiner sein.

“Teile des Aufzugs und seine Funktion ”

Kernmaterial

Wenn die magnetische Permeabilität des Kernmaterials größer ist, dann wird die Induktivität größer sein.

Vorteile und Nachteile

Das Vorteile von Eisenkerninduktivitäten füge folgendes hinzu.

Diese Induktoren haben weniger Verluste.
Seine Größe und Konstruktion sind einfach.
Dieser Induktortyp hat einen hohen Q-Faktor.
Diese Induktoren haben einen großen Induktivitätswert.

Das Nachteile der Eisenkerninduktion rs umfassen Folgendes.

Bei diesen Drosselspulen steigt der Verlust bei hohen Frequenzen an.
Dieser Induktor hat eine komplizierte Isolierung.
Diese Induktoren haben mehr Wirbelstrom und auch Oberschwingungsstrom.

Anwendungen/Verwendungen

Die Anwendungen von Eisenkerninduktivitäten umfassen die folgenden.

Diese Induktivitäten werden in Filterschaltungen verwendet, um die Brummspannung zu stabilisieren.
Es ist äußerst nützlich in AF-Anwendungen und industriellen Netzteilen.
Diese können als NF-Drossel in Leuchtstoffröhren verwendet werden.
Diese werden in Wechselrichtersystemen verwendet.
Diese werden im Schnellverkehr und in der Leistungskonditionierung verwendet.

Dies ist also eine Übersicht über einen Eisenkern Induktor – funktioniert mit Anwendungen. Im Allgemeinen enthalten viele Induktoren einen Magnetkern, der aus Eisen oder Ferrit besteht, das in der Spule angeordnet ist. Die Wirkung des Eisenkerns im Induktor besteht darin, das Magnetfeld und damit die Induktivität zu erhöhen. Die Induktivitätswerte dieser Induktivitäten sind aufgrund ihres Eisenkerns sehr hoch. Sie können also mit maximaler Leistung umgehen, obwohl sie innerhalb der Hochfrequenzkapazität begrenzt sind. Diese werden hauptsächlich in niederfrequenten Anwendungen wie Audiogeräten verwendet. Hier ist eine Frage an Sie, was ist ein Luftspule ?