Induktiivpoolid on elektrivaldkonna kõige olulisemad komponendid. Võrreldes teistega induktiivpoolide tüübid , mängib toroidaalne induktiivpool võtmerolli erinevates tööstus- ja kaubandusseadmetes, kuna need induktiivpoolid on hästi tuntud oma spetsiifilise voolu kandevõime ja induktiivsus . Seega sõltuvad paljud tööstusharud praegu rahvusvahelistele standarditele vastamiseks toroid induktiivpoolidest, mis nõuavad tarbekaupade tootmises minimaalset elektromagnetvälju. Paljudes elektroonikaseadmetes kasutatakse neid induktiivpoolid magnetvälja emissiooni piiramiseks, millel võib olla tarbijate tervisele väga tõsine mõju. Nii et nende heitkoguste ületamiseks peavad elektroonikatootjad kasutama esmaklassilisi toroidmaterjale. Selles artiklis käsitletakse ülevaadet a Toroidaalne induktiivpool – rakendustega töötamine.
Mis on toroidaalne induktiivpool?
Rõngakujulisele magnetsüdamikule haavatud isoleeritud mähis, mis on valmistatud erinevatest materjalidest, nagu ferriit, pulbriline raud jne, on tuntud kui toroid induktiivpool. Nendel induktiivpoolidel on iga pöörde jaoks suurem induktiivsus ja need võivad kanda lisavoolu kui sama materjali ja suurusega solenoidid. Seega kasutatakse neid enamasti seal, kus on vaja suuri induktiive. Toroidaalse induktiivpooli sümbol on näidatud allpool. Toroidseid induktiivpoolid on erinevat tüüpi, näiteks standardne toroid, SMD võimsus, kõrge temperatuur, ühendatud toroid, ühisrežiimi toroid induktiivpoolid jne.
Toroidaalse induktiivpooli ehitus
Toroidsed induktiivpoolid on konstrueeritud sõõriku või ringikujulise rõngakujulise magnetsüdamikuga, mis on haavatud pikkusega vasktraadiga. Need rõngad on valmistatud erinevatest ferromagnetilised materjalid nagu räniteras, ferriit, lamineeritud raud, rauapulber või nikkel. Seda tüüpi induktiivpoolil on mähise ja varajase küllastumise vahel kõrged sidestustulemused.
See konstruktsioon tagab minimaalse kadu magnetvoo sees, mis aitab vältida magnetvoo ühendamist teiste seadmetega. Sellel induktiivpoolil on kõrge induktiivsus ja maksimaalne energiaülekande efektiivsus madala sagedusega rakendustes.
Tööpõhimõte
Toroid induktiivpool lihtsalt töötab sarnaselt mis tahes muu induktiivpooliga, mida kasutatakse sageduste tõstmiseks vajaliku tasemeni. Toroid induktiivpool keerleb kõrgema sageduse esilekutsumiseks. Võrreldes solenoididega on need säästlikumad ja tõhusamad.
Kui kogu toroid induktiivpooli toidetakse voolu, tekitab see selle ümber magnetvälja. Seega sõltub genereeritud magnetvälja tugevus peamiselt voolu väärtuse voolust.
Magnetvälja voog sõltub ka keerdude arvust, mis on voolu suuna vooluga risti. See voog muutub sama kiirusega, kui voolu muutus liigub läbi kogu induktiivpooli. Kui voog ühendub mähisega, indutseerib see poolis elektromotoorjõu rakendatud pinge vastupidises suunas.
Toroidaalse induktiivpooli värvikood
Praegu on toroidsüdamikud saadaval kaetud ja katmata, et neid saaks kasutada mitmesugustes rakendustes. Kaetud südamikud tagavad nii sujuva nurgaraadiuse kui ka mähispinna. Nendes südamikutes on kattekiht kasulik, et pakkuda täiendavat servakatet, servakaitset ja isolatsioonifunktsiooni.
Toroidaalsetes tuumades kasutatakse erinevat värvi katteid, nagu epoksüvärv ja parüleenkate. Epoksiidvärv on saadaval erinevates värvides nagu sinine, hall ja roheline koos CFR-iga. Epoksiidkate on UL-i poolt heaks kiidetud ja seda kasutatakse peamiselt toroidaalsete südamike katmiseks.
- Parüleenkatet kasutatakse peamiselt väikeste toroidaalsete südamikrõngaste jaoks, millel on madala paksusega kate ja kõrge dielektriline tugevus.
- Toroidaalsete südamike kate põhjustab tuuma esialgse läbilaskvuse languse sõltuvalt südamiku suurusest. Seega võib see juhtuda ka siis, kui toroidsed südamikud on allutatud suurele läbilaskvusele ja suurematele mähisjõududele.
Värviga kaetud toroidsüdamike kasutamisel on palju eeliseid. - Need südamikud sobivad hästi erinevat tüüpi katetega, nagu epoksü-, parüleen- ja pulbervärvid, et hõlbustada mähiste keerdumist ja ka pinge purunemist.
- Epoksiidkatete temperatuurivahemik töötamiseks on kuni 200 kraadi Celsiuse järgi.
- Kate kaitseb servi ja isoleerib südamikke.
- Toroidkate on vajalik isolatsioonitõkke tekitamiseks traadi ja toroidaalsete südamike vahel, et vältida lühist.
- Värviline kate ei mõjuta toroidi AL väärtust.
- Epoksiidkattega toroidne südamik pakub palju eeliseid, nagu tugevus, vastupidavus, niiskuskindlus, keemiline vastupidavus ja tugevad dielektrilised omadused.
Toroidse induktiivpooli magnetväli
Toroidaalse induktiivpooli magnetväli arvutatakse järgmise valemi abil.
B = (μ0 N I/2 π r)
Kus
'I' tähistab vooluhulka kogu toroidis.
'r' on toroidi keskmine raadius.
'n' on nr. pöördeid iga pikkuseühiku kohta.
N = 2rn on toroidi keskmine pöörete arv iga pikkuseühiku kohta.
Eelised ja miinused
The Toroidaalsete induktiivpoolide eelised sisaldama järgmist.
- Need induktiivpoolid on kerged.
Toroidaalne induktiivpool on teiste kujuga südamikega võrreldes kompaktsem, kuna need on valmistatud vähematest materjalidest. - Toroid induktiivpoolid tekitavad kõrge induktiivsuse, kuna suletud ahelaga südamikul on tugev magnetväli ja need kiirgavad väga madalaid elektromagnetilisi häireid.
- Need on õhuvahe puudumise tõttu palju vaiksemad võrreldes teiste tüüpiliste induktiivpoolidega.
- Toroid induktiivpoolil on suletud ahela südamik, seega on sellel kõrge magnetväli, suurem induktiivsus ja Q-tegur.
- Mähised on üsna lühikesed ja kinnises magnetväljas haavatud, nii et see suurendab elektrilist jõudlust, tõhusust ja vähendab moonutusi ja ääremõjusid.
- Toroidi tasakaalu tõttu on väike magnetvoog südamikust väljapääs väike. Seega on see induktiivpool väga tõhus ja kiirgab läheduses asuvatesse vooluringidesse vähem EMI-d (elektromagnetilisi häireid).
The toroidaalsete induktiivpoolide puudused sisaldama järgmist.
- Toroidaalne südamik põhjustab aeg-ajalt probleeme tegeliku töötamise ja testimise ajal.
- Masinaga on väga raske kerida.
- Nendes induktiivpoolides on isolatsiooni saavutamine keerulisem ja ka väga raske luua mähiste vahel magnetilist pilu.
- Toroidid on raskem kerida ja ka häälestada. Kuid nad on vajalike induktiivsuste tootmisel tõhusamad. Tavalise solenoidiga sama induktiivsuse korral vajab toroid vähem pöördeid ja seda saab väiksemaks muuta.
Rakendused
Toroidaalsete induktiivpoolide rakendused hõlmavad järgmist.
- Neid induktoreid kasutatakse erinevates tööstusharudes alates telekommunikatsioonitööstusest kuni tervishoiuni.
- Toroid induktiivpoolid on kasutatavad telekommunikatsioonis, meditsiiniseadmetes, tööstuslikes juhtseadmetes, muusikariistades, liiteseadistes, elektroonilistes pidurites, külmutusseadmetes, elektroonilistes sidurites, kosmose- ja tuumaväljades, võimendid ja kliimaseadmete seadmed.
- Neid kasutatakse erinevates elektroonilised ahelad nagu inverterid, toiteallikad ja võimendid ning ka elektriseadmetes, nagu arvutid, raadiod, telerid ja helisüsteemid.
- Neid kasutatakse energiatõhususe saavutamiseks, kui madalad sagedused vajavad induktiivsust.
- Neid kasutatakse SMPS-is või Lülitusrežiimi toiteallikad , EMI ( Elektromagnetilised häired ) tundlikud ahelad ja filtrirakendused.
Seega on see ülevaade toroidaalsest induktiivpoolist ja saadaval on erinevat tüüpi induktiivpoolid, mida kasutatakse erinevates tööstusharudes. Nende induktiivpoolide valik sõltub peamiselt erinevatest omadustest, nagu korpuse suurus, mõõtmed, alalisvoolu takistus, tolerants, nimiinduktiivsus, pakendi tüüp ja voolutugevus. Kõik need funktsioonid mängivad võtmerolli teie konkreetse rakenduse jaoks sobiva toroid induktiivpooli valimisel. Siin on teile küsimus, mis on õhusüdamiku induktiivpool?
