철심 인덕터 : 구성, 공식, 작업 및 응용

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인덕터는 거의 모든 전력 전자 회로에서 전기 에너지 변환에 사용됩니다. 이들은 활성 에너지 저장 장치로, 회로 내의 서로 다른 작동 모드 간에 저장된 에너지를 제공하는 데 사용됩니다. 또한 특히 전환된 전류 파형에 대해 필터로 작동할 수 있으며 스너버 스위치 내에서 과도 전류 제한을 제공합니다. 인덕터 인덕터는 특정 재료 및 구성 방법에 따라 여러 유형으로 분류되며 모든 유형의 인덕터에는 몇 가지 이점이 있습니다. 따라서 이 기사에서는 다음과 같은 인덕터 유형 중 하나에 대해 설명합니다. 철심 인덕터 – 응용 프로그램 작업.


철심 인덕터란?

인덕터의 인덕턴스 값을 높이기 위해 코일 내부에 철심을 사용한 고정값 인덕터를 철심 인덕터라고 합니다. 이 인덕터는 매우 낮습니다. 인덕턴스 가치와 이 인덕터의 철심은 자기장을 강화하는 매우 독특한 자기 특성을 가지고 있습니다. 그만큼 철심 인덕터 기호 아래에 나와 있습니다.



  철심 인덕터 기호
철심 인덕터 기호

철심 인덕터 구조

철심 인덕터는 철심을 감아 코일 모양의 절연 구리선을 도체 재질로 설계한 것이다. 이 전도성 물질은 같은 수의 공심 인덕터에 비해 인덕터가 자기 에너지를 더 잘 저장하도록 하여 인덕터의 자기장을 증폭하는 데 도움이 됩니다.

기존 설계에서 철심은 나선형으로 구성된 코일을 둘러싸는 기하학적 모양 주위에 배선됩니다. 와이어에는 종종 니켈 니켈-철 합금, 마그네슘 및 카드뮴과 같은 재료가 포함됩니다. 이 와이어는 애플리케이션의 전류 수준과 유도성 부품이 적용되는 주파수 범위에 따라 0.014~0.56mm 크기 범위로 사용됩니다. 서로 감긴 권선의 양은 부품 권선에 전압이 가해질 때 생성되는 전선 도체 시스템 내의 전기 유도를 결정합니다.

자기 코어 인덕터의 전통적인 설계는 원하는 인덕턴스를 제공하기 위해 자기 회로로 감싼 철심과 페라이트 재료를 사용합니다. 일반적인 철심 설계는 두 개 이상의 평행한 원통형 칸막이가 대부분 맨드릴에 감긴 다음 에폭시 수지로 코팅되어 원통형 공간 내부 주변에 필요한 자기 장벽을 만드는 형상으로 구성됩니다. 이 종방향 권선은 일반적으로 코어 재료 파이의 길이에 해당하는 폐쇄 루프를 형성하도록 연결됩니다.

  철심 인덕터 구조
철심 인덕터 구조

작동 원리

철심 인덕터의 작동 원리는 자기 유도가 회로를 통과하는 자속의 변화율에 비례한다는 특성을 기반으로 합니다. 따라서 교류가 철 기반의 1회전 코일을 통과할 때 코일의 전기 자기장은 금속 내에 형성된 맴돌이 전류를 초래하는 축을 지나치려고 합니다. 이러한 전류는 1차측에 대해 작용하는 자기장을 생성하여 반대 자기 극성을 초래하여 전선의 누출로 인한 전압을 상쇄합니다. 코일에 더 많은 회전이 있고 저항이 많을수록 이 상쇄 효과가 더 강력해집니다. 이것이 많은 양의 전력이 손상 없이 철심 도체에 공급될 수 있는 이유입니다.

  PCBWay

또한 코어가 와이어 코일의 내부와 외부로 이동하면 인덕턴스가 변경될 수 있습니다. 공심 인덕터와 비교할 때 이러한 인덕터는 철 소재가 인덕터의 자기장 증폭을 돕기 때문에 자기 에너지 저장에 탁월합니다.

철심 인덕터 대 공기 코어

철심과 공심 인덕터의 차이점은 다음과 같습니다.

철심 인덕터

에어 코어 인덕터

철 코어 인덕터는 페라이트/철의 자기 코어를 사용합니다.

공심 도체는 세라믹, 플라스틱 또는 기타 비자성 재료를 사용할 수 있습니다. 그렇지 않으면 권선 내에 공기만 있습니다.
이 인덕터는 인덕턴스 값이 큽니다. 에어 코어 인덕터는 인덕턴스 값이 낮습니다.
이 인덕터는 자기 에너지를 저장하는 데 탁월합니다. 이러한 인덕터는 자기 에너지를 저장하는 데 탁월하지 않습니다.
이 인덕터에는 일반적으로 약간의 코어 손실이 있습니다.

이 인덕터는 고주파에서 매우 효율적이므로 코어 손실이 발생하지 않습니다.
크기가 큽니다. 크기가 작습니다.
인덕터는 최대 수백 MHz(메가헤르츠)에서 작동합니다. 인덕터는 최대 1GHz 주파수에서 작동합니다.
이들은 오디오 장치, 산업용 전원 공급 장치, 인버터 시스템 등과 같은 저주파 기반 애플리케이션에 자주 사용됩니다. 이들은 TV 및 라디오 수신기와 같은 고주파 기반 애플리케이션에 자주 사용됩니다.

철심 인덕터 공식

인덕터에서 사용되는 막대가 철이나 페라이트와 같은 자성을 띠면 인덕터의 인덕턴스가 증가합니다. 마찬가지로 사용된 로드가 구리 또는 기타 재료와 같이 비자성인 경우 인덕터의 인덕턴스가 감소합니다. 인덕턴스 계산 공식은 다음과 같습니다.

L = µ0 µr N^2A/l

어디에

'N' 턴 수.
'l' 길이.
'µ0'은 여유 공간의 투자율입니다.
'μr'은 상대 투자율입니다.
철의 'µr'은 1보다 큽니다(>1).
구리의 'µr'은 1 미만(<1)
'A'는 코일의 면적입니다.

철심 인덕터를 선택하는 방법?

인덕터는 모양, 코어 재료 또는 용도에 따라 다른 특성 및 기능을 갖습니다. 따라서 특정 응용 분야에 적합한 인덕터를 선택하려면 이러한 기능 및 속성을 알고 있어야 합니다. 따라서 인덕터의 성능, 회로의 요구 사항, RF 고려 사항, 인덕터의 크기 및 차폐, 허용 오차 비율 등과 같이 철심 인덕터를 선택할 때 고려해야 할 많은 요소가 있습니다. 인덕턴스를 고려해야 합니다.

영향을 미치는 요인

모든 유형의 인덕터에는 아래에서 설명하는 코일의 인덕턴스에 영향을 미치는 몇 가지 요소가 있습니다.

코일 내 회전 수

코일 내의 권선 수가 더 많으면 인덕턴스의 크기가 더 커집니다.

코일 길이

코일 길이가 길수록 인덕턴스의 크기는 작아집니다.

핵심 소재

코어 재료의 투자율이 크면 인덕턴스가 커집니다.

장점과 단점

그만큼 철심 인덕터의 장점 다음을 포함하십시오.

  • 이 인덕터는 손실이 적습니다.
  • 크기와 구조가 간단합니다.
  • 이 유형의 인덕터는 Q 계수가 높습니다.
  • 이 인덕터는 인덕턴스 값이 큽니다.

그만큼 철심 유도의 단점 rs에는 다음이 포함됩니다.

  • 이러한 인덕터에서는 고주파수에서 손실이 증가합니다.
  • 이 인덕터는 절연이 복잡합니다.
  • 이 인덕터는 와전류 및 고조파 정격 전류가 더 많습니다.

응용/용도

철심 인덕터의 용도는 다음과 같습니다.

  • 이 인덕터는 리플 전압을 안정화하기 위해 필터 회로에 사용됩니다.
  • AF 애플리케이션 및 산업용 전원 공급 장치에서 매우 유용합니다.
  • 이들은 형광등 내에서 AF 초크로 사용할 수 있습니다.
  • 이들은 인버터 시스템에 사용됩니다.
  • 이들은 고속 운송 및 전력 조절에 사용됩니다.

따라서 이것은 철심의 개요입니다. 인덕터 – 작동 응용 프로그램과 함께. 일반적으로 많은 인덕터는 코일에 배열된 철 또는 페라이트로 만들어진 자기 코어를 포함합니다. 인덕터의 철심 효과는 자기장과 인덕턴스를 증가시키는 것입니다. 이 인덕터의 인덕턴스 값은 철심 때문에 매우 높습니다. 따라서 고주파 용량 내에서 제한되지만 최대 전력을 처리할 수 있습니다. 이들은 주로 오디오 장비와 같은 저주파 기반 응용 프로그램에 사용됩니다. 여기 당신을 위한 질문이 있습니다. 공심 인덕터 ?