Induktory prichádzajú v rôznych formách a každá hrá dôležitú úlohu vo fungovaní elektronických zariadení. Induktory sú k dispozícii pre aplikácie s vysokým výkonom, potlačenie hluku, rádiové frekvencie, signály a izoláciu. Tu je pohľad na bežné typy induktorov a ako sa každý z nich zvyčajne používa.
Zrátané podčiarknutie
Spojené induktory zdieľajú magnetickú dráhu a navzájom sa ovplyvňujú. Viazané induktory sa často používajú ako transformátory na zvýšenie alebo zníženie napätia alebo na poskytnutie izolovanej spätnej väzby. Používajú sa aj v aplikáciách, kde sa vyžaduje vzájomná indukčnosť.
Viacvrstvové induktory
Viacvrstvové induktory majú vrstvy stočeného drôtu, ktoré sú navinuté okolo centrálneho jadra. Pridanie ďalších vrstiev vinutého drôtu k induktoru zvyšuje indukčnosť a zvyšuje kapacitu medzi drôtmi. Tieto induktory vymieňajú vyššiu indukčnosť za nižšiu maximálnu prevádzkovú frekvenciu.
Zrátané podčiarknutie
Induktory, ktoré sú zalisované do plastového alebo keramického puzdra, sú známe ako lisované induktory. Vo všeobecnosti majú tieto induktory valcový alebo tyčový tvarový faktor a možno ich nájsť s niekoľkými typmi možností vinutia.
Výkonové tlmivky
Výkonové induktory sú dostupné v rôznych tvarových faktoroch a úrovniach výkonu. Tieto tlmivky zahŕňajú všetko od tlmiviek na povrchovú montáž, ktoré zvládnu niekoľko ampérov, až po tlmivky s priechodným otvorom a šasi, ktoré zvládnu desiatky až stovky ampérov.
Pretože výkonové induktory sú vystavené veľkému množstvu prúdu, majú tendenciu vytvárať veľké magnetické polia. Aby tieto magnetické polia neindukovali šum v iných častiach obvodu, mali by sa, ak je to možné, použiť magneticky tienené induktory.
RF induktory
Vysokofrekvenčné tlmivky, tiež nazývané rádiofrekvenčné (RF) tlmivky, sú navrhnuté tak, aby fungovali pri vysokých frekvenciách. Tieto induktory majú často vyšší odpor a nižší menovitý prúd. Väčšina vysokofrekvenčných induktorov má skôr vzduchové jadro ako feritový alebo iný materiál jadra zvyšujúci indukčnosť. Je to spôsobené nárastom strát, keď sa tieto materiály jadra používajú na zníženie pracovnej frekvencie induktora.
Vzhľadom na prevádzkovú frekvenciu induktora je dôležité zmierniť niekoľko zdrojov strát – či už je to z efektu kože, efektu blízkosti alebo parazitnej kapacity. Efekty pokožky a blízkosti zvyšujú odpor induktora. Niekoľko techník znižuje tieto straty, vrátane voštinových a pavučinových cievok na zníženie parazitnej kapacity. Okrem toho sa na zníženie efektu pokožky často používajú lanká.
Tlmivky
Tlmivka je tlmivka, ktorá blokuje vysokofrekvenčné impulzy a zároveň prepúšťa impulzy s nižšou frekvenciou. Názov pochádza z tlmenia alebo blokovania vysokofrekvenčných signálov. Existujú dve triedy tlmiviek:
- Napájacie a audiofrekvenčné tlmivky majú zvyčajne železné jadro na zvýšenie indukčnosti a efektívnejšie filtre.
- RF tlmivky využívajú železný prášok alebo feritové guľôčky v kombinácii so zložitými vzormi vinutia na zníženie parazitnej kapacity a efektívne fungujú pri vysokých frekvenciách. Vyššie frekvenčné tlmivky používajú nemagnetické alebo vzduchové jadrá.
Tlmivky na povrchovú montáž
Snaha o menšie a mobilnejšie zariadenia viedla k explózii možností povrchovo montovaných induktorov. Induktory na povrchovú montáž sa často používajú v DC-DC konvertoroch, filtrovaní EMI, skladovaní energie a iných aplikáciách. Malá veľkosť a pôdorys robia z induktorov na povrchovú montáž nevyhnutný prvok v súprave nástrojov mobilného a prenosného elektronického dizajnéra.
Tlmivky na povrchovú montáž sú dostupné s magnetickým tienením alebo bez neho, s prúdovými kapacitami presahujúcimi 10 ampérov a s nízkymi stratami. Induktory na povrchovú montáž často používajú železné alebo feritové jadro alebo špeciálne techniky vinutia na optimalizáciu výkonu tlmivky. To tiež pomáha udržiavať malý pôdorys a tvarový faktor.
Typy induktorových jadier
Materiál jadra induktora hrá veľkú úlohu pri výkone induktora. Materiál jadra priamo ovplyvňuje indukčnosť induktora. Určuje maximálnu prevádzkovú frekvenciu, ako aj aktuálnu kapacitu induktora.
- Vzduchové jadrá majú vyššiu frekvenciu, pretože nedochádza k stratám v jadre, ale majú nižšiu indukčnosť.
- Železné jadrá majú nízky odpor s vysokou indukčnosťou. Straty v jadre, vírivé prúdy, magnetická saturácia a hysterézia obmedzujú prevádzkovú frekvenciu a prúd.
- Ferritové jadrá majú nevodivý keramický materiál pre vyššiu frekvenciu prevádzky. Magnetická saturácia obmedzuje aktuálnu kapacitu.
- Toroidné jadrá sú jadrá v tvare šišiek, ktoré znižujú vyžarované EMI a poskytujú vysokú indukčnosť.
- Laminované jadrá majú vysokú indukčnosť s nižšou hysteréziou a stratami vírivými prúdmi.
