ประเภทของตัวเหนี่ยวนำการจำแนกประเภทและวิธีการทำงาน

อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ใช้ตัวเหนี่ยวนำรูปแบบและประเภทต่างๆ ตัวเหนี่ยวนำถูกใช้ในวงจรเพื่อทำหน้าที่หลายอย่างในรูปแบบต่างๆ

โดย: S. Prakash

ฟังก์ชั่นบางอย่างที่ดำเนินการโดยไฟล์ ตัวเหนี่ยวนำในวงจร กำลังกำจัดและกรองเหล็กแหลมที่มีอยู่บนสายไฟ

ในทางกลับกันตัวกรองประสิทธิภาพสูงจะใช้ตัวเหนี่ยวนำประเภทอื่น ๆ

นอกจากนี้ยังมีตัวเหนี่ยวนำประเภทอื่น ๆ ที่ใช้ในพื้นที่อื่น ๆ เช่นภายในออสซิลเลเตอร์

ส่งผลให้มีการผลิตและการมีจำหน่ายของตัวเหนี่ยวนำในประเภทต่างๆ

ปัจจัยที่ส่วนใหญ่ทำหน้าที่เป็นปัจจัยกำหนดบนพื้นฐานของตัวเหนี่ยวนำประเภทต่างๆที่แตกต่างกัน ได้แก่ ค่าขนาดกระแสและความถี่รวมถึงปัจจัยอื่น ๆ

พื้นฐานของตัวเหนี่ยวนำ

กฎของธรรมชาติที่ตัวเหนี่ยวนำทุกประเภทปฏิบัติตามโดยพื้นฐานแล้วไม่ว่าจะเป็นประเภทต่างๆหรือมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน

ตัวเหนี่ยวนำแต่ละตัวมีลักษณะพื้นฐานของตัวนำโดยรอบผ่านการตั้งค่าสนามแม่เหล็ก

นอกจากนี้ตัวเหนี่ยวนำทั้งหมดยังมีค่า reactance อยู่ในระดับหนึ่ง

ตัวเหนี่ยวนำใช้พารามิเตอร์พื้นฐานเหล่านี้ไม่ว่าจะเป็นประเภทต่างๆหรือมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน

หมายเหตุ: วงจรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ได้รับผลกระทบจากปัจจัยพื้นฐานอย่างหนึ่งซึ่งก็คือการเหนี่ยวนำ จำนวนเฉพาะของการเหนี่ยวนำที่เกี่ยวข้องกับขดลวดหรือลวดเกิดจากการตั้งค่าของสนามแม่เหล็กรอบ ๆ เมื่อมีการไหลของกระแส

ส่งผลให้เกิดการกักเก็บพลังงานในสนามแม่เหล็กซึ่งส่งผลให้ขดลวดทำหน้าที่สร้างความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้ในขดลวดหรือตัวนำ

แกนของตัวเหนี่ยวนำ

รูปร่างที่ใช้ผลิตตัวเหนี่ยวนำโดยทั่วไปจะอยู่ใน 'รูปทรงขด'

ตัวเหนี่ยวนำผลิตขึ้นในรูปแบบขดเนื่องจากมีการเชื่อมโยงของสนามแม่เหล็กกับช่องว่างระหว่างสิ่งที่สร้างขึ้นและขดลวด

การผลิตตัวเหนี่ยวนำที่มีความสามารถในการเหนี่ยวนำจำนวนมากเป็นกระบวนการที่ง่ายกว่า

การเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำได้รับผลกระทบอย่างมากจากความสามารถในการซึมผ่านของตัวกลางที่ขดลวดวางอยู่และด้วยเหตุนี้จึงใช้แกนซึ่งไหลลงขดลวดผ่านศูนย์กลางของมัน

วัสดุที่ใช้สำหรับแกนประกอบด้วยวัสดุแม่เหล็กเช่นเฟอร์ไรต์และเหล็ก

ดังนั้นจึงมีการเพิ่มขึ้นของระดับการเหนี่ยวนำซึ่งเป็นไปได้ที่จะได้รับจากสิ่งนี้

แต่เราต้องระมัดระวังในการเลือกแกนหลักที่จะใช้เนื่องจากควรมีความเหมาะสมในการให้ประสิทธิภาพสูงในระดับความถี่พลังงานและการใช้งานทั่วไปของตัวเหนี่ยวนำที่กำหนด

Inductor Cores และประเภทต่างๆ

มีตัวเหนี่ยวนำมากมายในอุตสาหกรรมที่คล้ายคลึงกับส่วนประกอบประเภทอื่น ๆ เช่นตัวเก็บประจุ

แต่อาจประสบปัญหาในการกำหนดประเภทของตัวเหนี่ยวนำอย่างถูกต้องเนื่องจากแอปพลิเคชันที่ใช้ตัวเหนี่ยวนำมีความหลากหลายมาก

ตัวเหนี่ยวนำสามารถกำหนดได้โดยใช้ประเภทของวัสดุหลักดังนั้นจึงใช้สำหรับการจัดประเภทตัวเหนี่ยวนำและกำหนดในรูปแบบพื้นฐาน

แต่ควรสังเกตว่านี่ไม่ใช่วิธีเดียวในการจัดหมวดหมู่ตัวเหนี่ยวนำ แต่ใช้ในปริมาณมาก

ตัวเหนี่ยวนำอากาศ : แอปพลิเคชัน RF เช่น เครื่องส่งวิทยุ และเครื่องรับโดยทั่วไปใช้ตัวเหนี่ยวนำแบบขดลวดเนื่องจากการใช้งานเหล่านี้ต้องการการเหนี่ยวนำในระดับที่น้อยมาก

มีข้อดีหลายประการที่เกิดจากตัวเหนี่ยวนำนี้เนื่องจากไม่มีขดลวด

ข้อดีอย่างหนึ่งคือไม่มีการสูญเสียใด ๆ จากแกนกลางเนื่องจากประกอบด้วยอากาศเพียงอย่างเดียวซึ่งไม่สามารถสูญเสียได้ซึ่งจะทำให้เกิด Q ในระดับที่สูงมากเนื่องจากความต้านทานของขดลวดหรือตัวเหนี่ยวนำอยู่ในระดับต่ำ .

จากปรากฏการณ์นี้การเพิ่มขึ้นของขนาดทางกายภาพของตัวเหนี่ยวนำสามารถสังเกตได้เนื่องจากรอบซึ่งปัจจุบันขดลวดมีจำนวนมากกว่าและมีขนาดใหญ่ขึ้นซึ่งทำให้สามารถรับค่าความเหนี่ยวนำในระดับเดียวกันได้

ตัวเหนี่ยวนำ Cored เหล็ก : ตัวเหนี่ยวนำที่ต้องการความสามารถในการเหนี่ยวนำสูงและพลังงานสูงโดยทั่วไปจะใช้แกนเหล็ก

โช้กหรือคอยล์เสียงบางชนิดอาจใช้ลามิเนตเหล็ก โดยทั่วไปมีการใช้ตัวเหนี่ยวนำประเภทนี้อย่าง จำกัด มาก

ตัวเหนี่ยวนำเฟอร์ไรต์ Cored: มีตัวเหนี่ยวนำหลากหลายประเภทซึ่งใช้เฟอร์ไรต์เป็นวัสดุสำหรับแกนกลางอย่างกว้างขวาง

เฟอร์ไรต์เป็นรูปแบบของเซรามิกออกไซด์ของโลหะและเป็น Ferric Oxide (Fe2O3) ซึ่งเป็นส่วนประกอบพร้อมกับการอัดขึ้นรูปหรือการกดออกไซด์ของนิกเกิล - สังกะสีหรืออีกทางหนึ่งคือแมงกานีส - ซิงค์ออกไซด์ให้เป็นรูปร่างที่จำเป็น

ตัวเหนี่ยวนำผงเหล็ก: นอกจากนี้ยังมีตัวเหนี่ยวนำหลากหลายประเภทซึ่งใช้ผงเหล็กเป็นวัสดุสำหรับแกนหลัก

เช่นเดียวกับแกนเฟอร์ไรต์ตัวเหนี่ยวนำที่มีผงเหล็กเป็นแกนกลางช่วยให้สามารถผลิตตัวเหนี่ยวนำหรือขดลวดตัวเหนี่ยวนำที่มีความเหนี่ยวนำสูงมากในพื้นที่ขนาดเล็กมากโดยให้ความสามารถในการซึมผ่านสูงขึ้นอย่างมาก

ประเภทตัวเหนี่ยวนำเชิงกลและการใช้งาน

อีกวิธีหนึ่งนอกเหนือจากประเภทขดลวดซึ่งสามารถใช้ในการจัดประเภทตัวเหนี่ยวนำนั้นขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางกลของตัวเหนี่ยวนำ มาตรฐานประเภทต่างๆที่ใช้ในการแยกความแตกต่างของตัวเหนี่ยวนำ ได้แก่ :

ตัวเหนี่ยวนำที่ใช้กระสวย: ในตัวเหนี่ยวนำที่ใช้กระสวยมีกระสวยที่มีรูปร่างทรงกระบอกรอบ ๆ ตัวเหนี่ยวนำจะถูกพัน

ตัวเหนี่ยวนำที่ใช้ไส้กระสวยได้รับการออกแบบให้สามารถใช้สำหรับการติดตั้งแผงวงจรพิมพ์

ตัวเหนี่ยวนำนี้ยังสามารถใช้สำหรับการติดตั้งบนพื้นผิวได้ แต่ข้อเสียเปรียบคือขนาดของมันอาจใหญ่กว่าดังนั้นจึงจำเป็นต้องติดตั้งโดยใช้วิธีการอื่นซึ่งเป็นลักษณะเชิงกล

มีบางรุ่นของตัวเหนี่ยวนำที่ใช้ไส้กระสวยซึ่งเก่ากว่าและสามารถพบได้ว่ามีความคล้ายคลึงกันในแง่ของรูปแบบเมื่อเปรียบเทียบกับตัวต้านทานแบบตะกั่วปกติ

ตัวเหนี่ยวนำ Toroidal : อดีตวงกลมถูกใช้ในตัวเหนี่ยวนำนี้ซึ่งเป็นที่รู้จักกันว่าดาวเคราะห์น้อยรอบ ๆ ตัวเหนี่ยวนำได้รับบาดเจ็บ

เพื่อเพิ่มความสามารถในการซึมผ่านของแกนตัวเหนี่ยวนำ toroidal ใช้เฟอร์ไรต์เพื่อทำให้เป็นวงกลม

ข้อดีอย่างหนึ่งที่ทำได้โดยการใช้ toroid คืออย่างหลังช่วยให้การเดินทางของฟลักซ์แม่เหล็กรอบตัวเองเป็นวงกลมซึ่งส่งผลให้ฟลักซ์รั่วน้อยมาก

ข้อเสียอย่างหนึ่งที่สังเกตได้ในตัวเหนี่ยวนำ toroidal คือมีข้อกำหนดเพิ่มเติมของเครื่องม้วนเป็นพิเศษเพื่อให้กระบวนการผลิตเสร็จสมบูรณ์เนื่องจากในแต่ละรอบจำเป็นต้องผ่านสาย toroid ผ่านไป.

ตัวเหนี่ยวนำเซรามิกหลายชั้น : เทคโนโลยีที่ใช้ตัวเหนี่ยวนำเซรามิกหลายชั้นในระดับกว้างคือเทคโนโลยีการยึดพื้นผิว

การผลิตตัวเหนี่ยวนำมักทำโดยใช้วัสดุที่ทำจากเซรามิกแม่เหล็กเช่นเฟอร์ไรต์

ตัวเครื่องเซรามิกประกอบด้วยขดลวดและจะมีการนำเสนอที่ฝาท้ายที่วงจรภายนอก กระบวนการนี้คล้ายกับกระบวนการที่เกิดขึ้นในตัวเก็บประจุชิป

ตัวเหนี่ยวนำฟิล์ม: วัสดุพื้นฐานที่ใช้ในตัวเหนี่ยวนำฟิล์มคือฟิล์มของตัวนำ หลังจากนั้นรายละเอียดของตัวนำที่จำเป็นจะได้รับจากการสร้างหรือการแกะสลักฟิล์ม

ดังนั้นจากการอภิปรายข้างต้นจึงเป็นที่ชัดเจนว่ามีหลายวิธีที่สามารถจำแนกตัวเหนี่ยวนำได้

ชุดการจำแนกแต่ละชุดมีข้อดีในตัวของมันเองดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่ในขณะที่เลือกประเภทการจำแนกประเภทใดประเภทหนึ่งเราต้องพิจารณาการใช้งานที่ต้องการตัวเหนี่ยวนำ

การใช้วัสดุที่ทันสมัยในการผลิตตัวเหนี่ยวนำทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่สูงของตัวเหนี่ยวนำอย่างมีนัยสำคัญ

ในขณะเดียวกันยังมีลู่ทางอีกมากมายสำหรับนักออกแบบวงจรรวมถึงแอพพลิเคชั่นต่างๆเช่นแอพพลิเคชั่นพลังงานการต่อสู้กับแอพพลิเคชั่น EMI และ RF