Ringkerninduktivität: Konstruktion, Arbeitsweise, Farbcodes und ihre Anwendungen

Induktivitäten sind die wichtigsten Komponenten im elektrischen Bereich. Im Vergleich zu anderen Arten von Induktoren , Ringspulen spielen eine Schlüsselrolle in verschiedenen industriellen und kommerziellen Geräten, da diese Spulen aufgrund ihrer spezifischen Strombelastbarkeit bekannt sind und Induktivität . Daher sind derzeit viele Branchen auf Ringspulen angewiesen, um internationale Standards zu erfüllen, die minimale elektromagnetische Felder bei der Herstellung von Konsumgütern erfordern. In vielen elektronischen Geräten werden diese Induktoren verwendet, um die Emissionen des Magnetfelds zu begrenzen, das sehr schwerwiegende gesundheitliche Auswirkungen auf die Verbraucher haben kann. Um diese Emissionen zu überwinden, müssen Elektronikhersteller hochwertige Ringkernmaterialien verwenden. Dieser Artikel beschreibt einen Überblick über a Ringkerninduktivität –Arbeiten mit Anwendungen.

Was ist ein Ringkerninduktor?

Eine isolierte Spule, die auf einen ringförmigen Magnetkern gewickelt ist, der aus verschiedenen Materialien wie Ferrit, Eisenpulver usw. besteht, ist als Ringspule bekannt. Diese Induktoren haben mehr Induktivität für jede Windung und können im Vergleich zu Solenoiden mit demselben Material und derselben Größe zusätzlichen Strom führen. Daher werden diese meistens dort eingesetzt, wo große Induktivitäten erforderlich sind. Das Ringspulensymbol ist unten dargestellt. Es gibt verschiedene Arten von Ringspulen wie Standard-Ringspulen, SMD-Leistungsspulen, Hochtemperatur-, gekoppelte Ringspulen, Gleichtakt-Ringspulen usw.

Konstruktion des Ringkerninduktors

Ringspulen bestehen aus einem Donut- oder kreisförmigen ringförmigen Magnetkern, der mit einem Stück Kupferdraht umwickelt ist. Diese Ringe sind mit unterschiedlichen gemacht ferromagnetische Materialien wie Siliziumstahl, Ferrit, laminiertes Eisen, Eisenpulver oder Nickel. Dieser Induktortyp hat hohe Kopplungsergebnisse zwischen Wicklung und früher Sättigung.

Diese Konstruktion stellt den minimalen Verlust innerhalb des Magnetflusses bereit, was dazu beiträgt, das Koppeln des Magnetflusses durch andere Vorrichtungen zu vermeiden. Dieser Induktor hat hohe Induktivitätswerte und maximale Energieübertragungseffizienz bei Niederfrequenzanwendungen.

Arbeitsprinzip

Ein Toroid-Induktor funktioniert einfach ähnlich wie jeder andere Induktor, der verwendet wird, um die Frequenzen auf das erforderliche Niveau zu erhöhen. Ein Toroid-Induktor dreht sich, um eine höhere Frequenz zu induzieren. Diese sind im Vergleich zu Solenoiden sparsamer und effizienter zu verwenden.

Wenn Strom durch den Toroid-Induktor geleitet wird, erzeugt er ein Magnetfeld um ihn herum. Die erzeugte Magnetfeldstärke hängt also hauptsächlich vom Fluss der Stromstärke ab.

Der Fluss des Magnetfelds hängt auch von der Anzahl der Windungen ab, die senkrecht zum Fluss der Stromrichtung stehen. Dieser Fluss ändert sich mit der gleichen Geschwindigkeit, wenn die Änderung innerhalb des Stroms durch die Induktivität fließt. Wenn sich der Fluss mit der Spule verbindet, induziert er eine elektromotorische Kraft in der Spule in einer umgekehrten Richtung der angelegten Spannung.

Farbcode des Ringkerninduktors

Gegenwärtig sind Ringkerne als beschichtet und unbeschichtet erhältlich, um in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt zu werden. Die beschichteten Kerne bieten einen glatteren Eckenradius sowie eine gewickelte Oberfläche. Bei diesen Kernen ist eine Beschichtung nützlich, um eine zusätzliche Kantenabdeckung, einen Kantenschutz und eine Isolierfunktion bereitzustellen.

In Ringkernen werden verschiedene Farbbeschichtungen wie Epoxidfarbe und Parylene-Beschichtung verwendet. Epoxidfarbe ist in verschiedenen Farben wie Blau, Grau und Grün mit CFR erhältlich. Die Epoxidbeschichtung ist UL-zugelassen und wird hauptsächlich zur Beschichtung der Ringkerne verwendet.

• Die Parylene-Beschichtung wird hauptsächlich für kleine Ringkernringe verwendet, die eine Beschichtung mit geringer Dicke und eine hohe Durchschlagsfestigkeit aufweisen.
• Durch die Beschichtung von Ringkernen sinkt die Anfangspermeabilität je nach Größe des Kerns. Dies kann also auch immer dann vorkommen, wenn die Ringkerne einer hohen Permeabilität & höheren Wickelkräften ausgesetzt sind.
  Die Verwendung von farbbeschichteten Ringkernen bietet viele Vorteile.
• Diese Kerne sind gut auf verschiedene Arten von Beschichtungen wie Epoxid-, Parylen- und Pulverbeschichtungen abgestimmt, um die Wicklung leicht zu erhöhen und auch den Spannungsdurchbruch zu verbessern.
• Der Temperaturbereich von Epoxidbeschichtungen zum Arbeiten beträgt bis zu 200 Grad Celsius.
• Die Beschichtung bietet Schutz für die Kanten und auch eine Isolationsfunktion für die Kerne.
• Die Ringkernbeschichtung wird benötigt, um eine Isolationsbarriere zwischen Draht und Ringkern zu erzeugen, um einen Kurzschluss zu vermeiden.
• Die Farbbeschichtung hat keinen Einfluss auf den AL-Wert des Ringkerns.
• Ein Ringkern mit einer Epoxidbeschichtung bietet viele Vorteile wie Festigkeit, Haltbarkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit und starke dielektrische Eigenschaften.

Magnetisches Feld des Ringkerninduktors

Das Magnetfeld des toroidalen Induktors wird unter Verwendung der folgenden Formel berechnet.

B = (μ0 N I/2 π r)

Wo

„I“ bezeichnet die Menge des Stromflusses durch den Ringkern.
„r“ ist der durchschnittliche Radius des Toroids.
‘n’ ist die Nr. Windungen für jede Einheitslänge.
N = 2rn ist die durchschnittliche Windungszahl des Toroids für jede Längeneinheit.

Vorteile und Nachteile

Das Vorteile von Ringspulen füge folgendes hinzu.

• Diese Induktoren sind leicht.
  Ein Ringkerninduktor ist im Vergleich zu anderen Formkernen kompakter, da er aus weniger Materialien besteht.
• Toroid-Induktoren erzeugen eine hohe Induktivität, weil der Kern mit geschlossener Schleife ein starkes Magnetfeld hat und sie sehr geringe elektromagnetische Störungen aussenden.
• Diese sind im Vergleich zu anderen typischen Induktoren aufgrund des fehlenden Luftspalts viel leiser.
• Der Toroid-Induktor hat einen Kern mit geschlossener Schleife, sodass er ein hohes Magnetfeld, eine höhere Induktivität und einen höheren Q-Faktor aufweist.
• Die Wicklungen sind ziemlich kurz und in einem geschlossenen Magnetfeld gewickelt, sodass die elektrische Leistung und Effizienz erhöht und Verzerrungen und Randeffekte reduziert werden.
• Aufgrund des Gleichgewichts eines Toroids entweicht ein kleiner magnetischer Fluss aus dem Kern, der gering ist. Dieser Induktor ist also sehr effizient und strahlt weniger EMI (elektromagnetische Interferenz) an nahegelegene Schaltkreise ab.

Das Nachteile von Ringspulen füge folgendes hinzu.

• Der Ringkern verursacht gelegentlich Probleme sowohl während des tatsächlichen Betriebs als auch während des Testens.
• Es ist sehr schwierig, es maschinell aufzuwickeln.
• Bei diesen Induktoren ist das Erreichen der Isolierung komplizierter und es ist auch sehr schwierig, einen Magnetspalt zwischen den Wicklungen zu haben.
• Toroide sind schwerer zu wickeln und auch zu stimmen. Sie sind jedoch effizienter bei der Erzeugung benötigter Induktivitäten. Für die gleiche Induktivität wie ein normaler Solenoid benötigt ein Toroid weniger Windungen und kann kleiner gemacht werden.

Anwendungen

Die Anwendungen von Ringspulen umfassen die folgenden.

• Diese Induktoren werden in verschiedenen Branchen von der Telekommunikationsbranche bis zum Gesundheitswesen eingesetzt.
• Toroid-Induktoren sind in Telekommunikation, medizinischen Geräten, Industriesteuerungen, Musikinstrumenten, Vorschaltgeräten, elektronischen Bremsen, Kühlgeräten, elektronischen Kupplungen, Luft- und Raumfahrt und Nuklearbereich anwendbar. Verstärker & Klimaanlagenausrüstung.
• Diese werden unterschiedlich genutzt elektronische Schaltkreise wie Wechselrichter, Netzteile und Verstärker und auch in elektrischen Geräten wie Computern, Radios, Fernsehern und Audiosystemen.
• Diese werden zur Erzielung von Energieeffizienz verwendet, wenn niedrige Frequenzen eine Induktivität benötigen.
• Diese werden in SMPS oder verwendet Schaltnetzteile , EMI ( Elektromagnetische Interferenz ) empfindliche Schaltungen und Filteranwendungen.

Das ist also eine Übersicht über einen Ringkerninduktor und es gibt verschiedene Arten von Induktoren, die in verschiedenen Branchen eingesetzt werden. Die Auswahl dieser Induktivitäten hängt hauptsächlich von verschiedenen Merkmalen wie Gehäusegröße, Abmessungen, Gleichstromwiderstand, Toleranz, Nenninduktivität, Verpackungsart und Nennstrom ab. All diese Merkmale spielen eine Schlüsselrolle bei der Auswahl des genauen Ringkerninduktors für Ihre spezifische Anwendung. Hier ist eine Frage an Sie, was ist ein Luftkerninduktor?