Induktory mają wiele różnorodnych i ważnych zastosowań w elektronice. Induktory są dostępne do zastosowań o dużej mocy, tłumienia szumów, częstotliwości radiowej, sygnałów i izolacji. Aby zaspokoić potrzeby tych różnorodnych zastosowań, opracowano kilka typów cewek indukcyjnych, które występują w różnych postaciach od małych cewek do montażu powierzchniowego do montażu na podwoziu.
Coupled Inductors
Induktorki sprzężone to typy cewek, które mają wspólną ścieżkę magnetyczną i wzajemnie na siebie wpływają. Sprzężone elementy indukcyjne są często używane jako transformatory do zwiększania lub zmniejszania napięcia, zapewniają izolowane sprzężenie zwrotne oraz w aplikacjach, w których wymagana jest wzajemna indukcyjność.
Wielowarstwowe cewki indukcyjne
Wielowarstwowe induktory mają swoją nazwę od warstw zwiniętego drutu, które są owinięte wokół centralnego rdzenia. Dodanie dodatkowych warstw zwiniętego drutu do induktora zwiększa indukcyjność, ale również zwiększa pojemność między przewodami. Induktory te wymieniają wyższą indukcyjność na niższą maksymalną częstotliwość roboczą.
Formowane dławiki
Induktory formowane w plastikową lub ceramiczną obudowę są znane jako formowane cewki indukcyjne. Ogólnie rzecz biorąc, induktory te mają cylindryczny lub prętowy kształt i można je znaleźć w kilku typach opcji uzwojenia.
Dławiki mocy
Dławiki mocy są dostępne w szerokim zakresie współczynników kształtu i poziomów mocy od induktorów montowanych powierzchniowo, które mogą obsługiwać kilka wzmacniaczy do otworów przelotowych i induktory mocy do montażu w obudowie, które mogą obsługiwać od dziesiątek do setek wzmacniaczy. Przy dużej ilości prądu, którym często poddawane są cewki indukcyjne, powstają duże pola magnetyczne. Aby zapobiec zakłóceniom powodowanym przez te pola magnetyczne w innych częściach obwodu, zaleca się, jeśli to możliwe, stosowanie cewek magnetycznie ekranowanych.
Induktory RF
Dławiki o wysokiej częstotliwości, zwane również częstotliwościami radiowymi cewek RF, są zaprojektowane do pracy przy wysokich częstotliwościach. Te cewki często mają wyższą rezystancję i niższy prąd znamionowy. Większość cewek RF ma rdzeń powietrzny zamiast używać ferrytowego lub innego materiału wzmacniającego indukcyjność ze względu na wzrost strat, gdy te materiały rdzenia są używane, co zmniejszyłoby częstotliwość roboczą cewki indukcyjnej.
Ze względu na częstotliwość pracy cewki indukcyjnej, kilka źródeł utraty staje się ważnych, w tym efekt skóry, efekt zbliżenia i pojemność pasożytnicza. Efekty skórne i zbliżeniowe skutecznie zwiększają oporność cewki indukcyjnej. Aby zmniejszyć te straty, stosuje się kilka technik, w tym cewki o strukturze plastra miodu i cewki pajęczyny w celu zmniejszenia pojemności pasożytniczej, a drut litz często stosuje się w celu zmniejszenia efektu skóry.
Dławiki
Dławik jest cewką, która jest zaprojektowana do blokowania impulsów o wysokiej częstotliwości, jednocześnie pozwalając na przejście do impulsu o niższej częstotliwości. Ich nazwy pochodzą od dławienia lub blokowania sygnałów o wysokiej częstotliwości. Istnieją dwie klasy dławików, dławiki mocy i dławiki RF. Dławiki o wysokiej mocy i częstotliwości dźwięku mają zwykle żelazny rdzeń, który zwiększa ich indukcyjność i sprawia, że są bardziej wydajnymi filtrami. Dławiki RF wykorzystują sproszkowane żelazo lub kulki ferrytowe w połączeniu ze złożonymi wzorami nawijania, aby zmniejszyć pojemność pasożytniczą i działać skutecznie przy wysokich częstotliwościach. Dławiki o wyższej częstotliwości będą używać rdzeni niemagnetycznych lub powietrznych.
Dławiki do montażu powierzchniowego
Nacisk na mniejsze i bardziej mobilne urządzenia doprowadził do eksplozji w zakresie opcji dla typów indukcyjnych do montażu powierzchniowego. Dławiki do montażu powierzchniowego są często stosowane w przetwornicach DC-DC, filtrowaniu EMI, magazynowaniu energii i innych zastosowaniach. Ich niewielkie rozmiary i wymiary sprawiają, że cęgi montowane na powierzchni stanowią nieodzowny element przenośnego i przenośnego elektronicznego zestawu narzędzi do projektowania. Dławiki do montażu powierzchniowego są dostępne z ekranowaniem magnetycznym lub bez niego, z prądem przekraczającym 10 amperów i bardzo małymi stratami. Często induktorki do montażu powierzchniowego wykorzystują żelazny lub ferrytowy rdzeń lub specjalne techniki nawijania w celu zoptymalizowania działania cewki indukcyjnej i utrzymania niewielkiej powierzchni i formy.
Rodzaje rdzeni induktorów
Materiał rdzenia induktora odgrywa dużą rolę w działaniu induktora. Materiał rdzenia ma bezpośredni wpływ na indukcyjność cewki indukcyjnej i będzie miał wpływ na maksymalną częstotliwość roboczą i aktualną wydajność cewki indukcyjnej. Rodzaje rdzeni cewki indukcyjnej obejmują:
- Rdzenie powietrzne mają wyższą częstotliwość działania ze względu na brak strat rdzeniowych, ale niższą indukcyjność.
- Rdzenie żelaza mają niską rezystancję i wysoką indukcyjność. Straty rdzenia, prądy wirowe, nasycenie magnetyczne i histereza ograniczają częstotliwość roboczą i prąd
- Rdzenie ferrytowe mają nieprzewodzący materiał ceramiczny do pracy z wyższą częstotliwością. Wysycenie magnetyczne ogranicza aktualną pojemność
- Rdzenie toroidalne są rdzeniami w kształcie pączków, które redukują wypromieniowane EMI i zapewniają wysoką indukcyjność.
- Laminowane rdzenie mają wysoką indukcyjność z niższą histerezą i stratami wiroprądowymi.
