Luftkerninduktor: Konstruktion, Arbeitsweise, Induktivität und ihre Anwendungen

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Ein Induktor ist ein elektrisches Bauteil, das hauptsächlich zum Speichern von Energie verwendet wird, wenn es innerhalb eines Magnetfelds von Strom durchflossen wird. Induktoren werden im Allgemeinen mit einem leitenden Draht hergestellt, indem sie in eine Spule um einen inneren Kern gewickelt werden, wobei jede Drahtwindung als Wicklung bezeichnet wird. Bei einem Induktor hängt die Anzahl der Windungen innerhalb der Spule direkt mit der Induktivität zusammen. Es gibt verschiedene Arten von Induktoren verfügbar, wo der Luftkerninduktor einer der Typen ist. Dies ist eine Induktivität mit nichtmagnetischem Kern, die auch als Luftspule bezeichnet wird. Diese Induktoren werden in Anwendungen verwendet, in denen niedrige Induktivität & Hochfrequenz sind erforderlich. Dieser Artikel enthält eine Übersicht über eine Luftspule – Arbeiten mit Anwendungen.


Was ist ein Luftkerninduktor?

Eine Art Induktor oder eine Drahtspule ohne Magnetkern in der Spule ist als Luftkerninduktor oder Luftspuleninduktor bekannt. Bei dieser Induktivität sorgt ein Luftkern für eine geringere Spitzeninduktivität, verringert aber auch die mit Ferritinduktivitäten verbundenen Energieverluste. Das Fehlen von Kernverlusten ermöglicht es Luftspulen, bei maximalen Frequenzen zu arbeiten. Ein Luftkern-Induktor-Symbol ist unten gezeigt.



  Luftkern-Induktor-Symbol
Luftkern-Induktor-Symbol

Diese Arten von Induktoren werden verwendet, wenn die Induktivität geringer ist und sie keinen Kernverlust aufweisen, da kein Kern vorhanden ist. Die Anzahl der Windungen in diesem Induktor sollte jedoch höher sein als bei anderen Induktoren, die den Kern haben. Im Allgemeinen werden Keramikinduktoren häufig als Luftkerninduktoren bezeichnet. Diese Induktivitäten bieten effiziente Lösungen, insbesondere für magnetische Anforderungen im Schaltmodus, wenn der Schwerpunkt auf Hochfrequenz, hoher Linearität und reduziertem Kernverlust liegt.

Konstruktion

Der Grundaufbau des Luftkerninduktors besteht aus Spulen mit mehreren Drahtwindungen, die auf gewöhnlichen Karton gewickelt sind. So können Keramik oder Kunststoffformer als Isoliermaterial verwendet werden. Bei diesem Induktor wirkt der Spalt in einem Papier- oder Kunststoffkörper wie ein Kern. Diese Lücke hat also nichts als Luft im Inneren der ersteren, die als Luftkerninduktor bekannt ist. Daher wirkt Luft als Kern.



  Konstruktion des Luftkerninduktors
Konstruktion des Luftkerninduktors

Arbeitsprinzip

Diese Induktoren arbeiten auf der Grundlage, dass Luft eine ziemlich minimale elektrische Leitfähigkeit hat. Die Luftinduktivität ist also ebenfalls gering und erzeugt ein schwaches Magnetfeld. Aufgrund der geringen Magnetfelderzeugung von Luftkernen wird ein schnellerer Stromanstieg erreicht, während Signalverluste vermieden werden. Dieser Verlust tritt hauptsächlich dann auf, wenn eine Induktivität innerhalb eines Stromkreises hohe magnetische Feldstärken erzeugt.

Unterschied b/n Air Core Inductor Vs Solid Core Inductor

Der Unterschied zwischen Luftkerninduktivitäten und Vollkerninduktivitäten umfasst Folgendes.

  PCBWeg

Luftkerninduktivität

Solid-Core-Induktor

Eine Luftspule hat keinen massiven Kern in der Spule. Der Vollkerninduktor hat einen Vollkern in der Spule.
Diese Induktivität ist im Vergleich zur Vollkerninduktivität viel niedriger. Die Vollkerninduktivität ist ziemlich groß.
Der Induktivitätswert dieser Induktivität ist viel niedriger. Der Induktivitätswert der Vollkerninduktivität ist viel höher.
Diese sind im Vergleich zu einem festen Kern nicht teuer. Diese Induktoren sind teuer.

Induktivität des Luftkerninduktors

Die Induktivitätsformel für einlagige Luftspulen kann einfach ausgedrückt werden als d2n2/18d+40z .

Wo,

„D“ steht für den Spulendurchmesser.
'n' steht für die Nr. Windungen innerhalb der Spule.
„z“ steht für die Länge des Induktors.
Die Induktivität wird einfach in μH oder Mikrohenry gemessen.

Vorteile Nachteile

Das Vorteile von Luftspulen füge folgendes hinzu.

  • Der Aufbau dieses Induktors ist sehr einfach.
  • Diese Induktoren bieten mehrere Vorteile ohne Sättigung, keine Eisenverluste und Hochfrequenzbetrieb.
  • Es hängt nicht von der Stromstärke ab, die es führt.
  • Dieser Induktor entfernt auch die Eisenverluste aus dem Magnetkern.
  • Bei hohen Frequenzen hat dieser Induktor keine Kernverluste und Verzerrungen.
  • Diese Art von Induktor ist nicht teuer.
  • Der leichte Signalverlust tritt bei maximalen Magnetfeldstärken auf.
  • Eine von diesem Induktor übertragene elektromagnetische Frequenz beträgt bis zu 1 GHz, wenn die Frequenz jedoch 100 MHz überschreitet, erfahren Induktoren mit ferromagnetischem Kern Verluste.

Das Nachteile von Luftspulen füge folgendes hinzu.

  • Die Größe dieses Induktors ist groß.
  • Der Q-Faktor dieses Induktors ist niedrig.
  • Der hohe Induktivitätswert dieser Induktivitäten ist nicht möglich.
  • Die Anzahl der Windungen in einer Spule, die erforderlich ist, um die gleiche Induktivität zu erreichen, die in einer Vollkerninduktivität auftreten würde.
  • Die niedrigere elektrische Leitfähigkeit von Luft wandelt sich in eine niedrige magnetische Permeabilität und dann eine niedrigere Induktivität um.

Anwendungen / Verwendungen von Luftkerninduktoren

Die Anwendungen von Luftspulen umfassen die folgenden.

  • Diese Induktivitäten werden hauptsächlich zum Entwerfen von HF-Abstimmspulen verwendet.
  • Diese sind für verschiedene Anwendungen wie Computergeräte, elektronische Geräte, Fernseher, Kommunikationsgeräte, mobile Ladegeräte und DVDs erforderlich.
  • Diese Induktivitäten werden auch in Snubber-Schaltungen, Filterschaltungen und hochfrequenzbasierten Anwendungen wie Fernseh- und Radioempfängern eingesetzt.
  • Dieser Induktor kann auch in Niederfrequenzanwendungen im Bereich von 20 Hz – 1 MHz verwendet werden.
  • Diese werden hauptsächlich für die Zwischenstufenkopplung verwendet.
  • Diese Induktoren spielen eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung von HF- und ZF-Abstimmspulen.
  • Sie dient dazu, eine niedrigere Spitzeninduktivität zu gewährleisten, reduziert aber auch die damit verbundenen Energieverluste Ferrit-Induktivitäten .
  • Diese Induktoren werden in Funksendern verwendet, um die harmonischen Schwingungen zu reduzieren, wenn elektromagnetische Signale über sie laufen.
  • Diese werden in Hi-Fi-Stereolautsprechern verwendet, um sicherzustellen, dass eine minimale Klangverzerrung auftritt.

Es geht also um alles eine Übersicht über eine Luftspule – Arbeiten mit Anwendungen. Diese Induktoren bieten einfach effektive Lösungen für magnetische Anforderungen im Schaltmodus, insbesondere wenn der Schwerpunkt auf Hochfrequenz, hoher Linearität und reduziertem Kernverlust liegt. Darüber hinaus sind dies auch ideale Lösungen, wenn der Platz nicht unerschwinglich ist. Hier ist eine Frage an Sie, was ist die Funktion eines Induktors?