Parametrii de bază ai bobinelor

Parametrii de bază ai bobinelor

Orice componentă a unui circuit electric are anumite funcții inerente și are un set de parametri inerenți. Inductorul nu face excepție. Parametrii principali care caracterizează bobina și inductanța sunt:

• inductanță
• factor de calitate
• Rezistența la pierderi
• Pierderi în fire
• Pierderi într-un dielectric
• Pierderea de bază
• Eddy Current Loss
• Capacitate parazită
• Rezistență reactivă (inductivă)
• Coeficientul de temperatură al inductanței (TCI)

Să luăm în considerare fiecare parametru mai detaliat.

Parametrul principal care caracterizează inductorul este inductanța. Inductanța este un coeficient de proporționalitate între fluxul magnetic care penetrează inductorul atunci când curentul trece prin acesta la valoarea curentului însuși. Inductanța (ca o cantitate fizică) este notată cu litera L, la fel ca și inductorul (sau inductanța, ca element al circuitului electric atunci când se utilizează elemente idealizate). Un alt nume pentru inductanță, care exprimă semnificația fizică a unei cantități date, este coeficientul de autoinducție. Astfel, inductanța L = Ф / I, unde Φ este fluxul magnetic care pătrunde în inductor, Вб (Вебер); I este curentul care trece prin inductor, A (Ampere). Măsura inductanței este Henry (HH). 1 Гн = 1Вб / 1А.

Rezistență reactivă (inductivă). Dacă se aplică o tensiune alternativă la inductor, acesta creează un câmp magnetic. Câmpul magnetic, la rândul său, induce o tensiune în turele bobinei, care se numește forța electromotoare (emf) de autoinducție. emf auto-inductanța este deplasată în fază cu 180 ° față de tensiunea aplicată și contracarează tensiunea aplicată. Astfel, în circuit există o reactanță. Reactanța inductorului (rezistența inductivă) se calculează prin formula: XL = j * 2 * P * f * L, unde j - înseamnă rotirea vectorului în sensul acelor de ceasornic cu 90 °. L - inductanța (H), f - frecvența (Hz). Rezistența inductivă este o funcție a frecvenței tensiunii alternative și a inductanței aplicate. Creșterea frecvenței crește rezistența inductivă și provoacă o creștere a contra curentului. Reducerea frecvenței reduce rezistența inductivă și reduce rezistența la curent.

Rezistența la pierderi. Când curentul electric circulă prin inductorul în acesta, în plus față de efectul principal al interacțiunii fluxului magnetic și curentul (inductanță) observate fenomene parazitare, datorită cărora impedanță (impedanța complexă) a bobinei nu este pur reactiv. Prezența efectelor parazitare conduce la apariția pierderilor în bobină, estimate de rezistența la pierderi. Pierderile sunt reprezentate de pierderile din fire (în rotație ale inductorului însuși și de la terminalele sale), dielectric și miez.

• Firele de înfășurare au rezistență ohmică (activă);
• Rezistența sârmei de înfășurare crește cu o frecvență crescătoare, datorată efectului cutanat. Esența efectului constă în deplasarea curentului în straturile superficiale ale firului. Ca o consecință, secțiunea transversală utilă a conductorului scade și crește rezistența;
• În firele de înfășurare înfășurate într-o spirală se manifestă efectul de proximitate, esența căruia este deplasarea curentului sub influența curenților turbionari și a câmpului magnetic la periferia înfășurării. Drept urmare, secțiunea transversală prin care curge curentul are o formă de semilună, ceea ce duce la o creștere suplimentară a rezistenței firului.

În general, se poate observa că pentru bobinele moderne de aplicație generală, pierderile în dielectric sunt cel mai adesea neglijabile.

Pierderi în miez. Toate pierderile din miez (materialul miezului) sunt alcătuite din două componente: pierderi de curenți turbionari și pierderi de histerezis (inversarea magnetizării materialului miezului).

Pierderi la curenții turbionari. Câmpul magnetic alternativ generat atunci când curentul electric trece prin bobina induce EMF turbionari conductori din jur (firele de bază ale ecranului și în țările vecine se transformă). Ieșind cu curenți turbionari (curenți de Foucault) devin o sursă de pierdere din cauza unui activ conductori rezistență (ohmice).

Coeficientul de temperatură al inductanței (TCI). Coeficientul de temperatură al inductanței (TCI) este un parametru al inductorului, care caracterizează dependența inductanței bobinei la temperatura ambiantă. Instalația de temperatură a inductanței se datorează mai multor factori: atunci când se încălzește, lungimea și diametrul sârmei de înfășurare cresc, lungimea și diametrul cadrului crește, rezultând o schimbare în pitch și diametrul turelor. În plus, pe măsură ce se schimbă temperatura, permeabilitatea materialului carcasei se schimbă, ceea ce duce la o schimbare a capacității bobinei. Temperatura pe permeabilitatea magnetică a miezului are un efect foarte semnificativ.

Capacitate parazită. Capacitatea parazită intervertebrală a conductorului din inductor face bobina într-un circuit complex cu parametrii distribuiți. Aproximativ se poate spune că efectiv inductor echivalent inductor ideală în serie cu un rezistor de înfășurări de rezistență conectate în paralel și această capacitate parazitare lanț. Ca rezultat, inductorul este un circuit oscilator cu o frecvență caracteristică de rezonanță. Această frecvență de rezonanță poate fi ușor măsurată și numită frecvența de rezonanță a inductorului. Pentru a mări frecvența de auto-rezonanță a rolelor de înfășurare folosesc circuite complicate (de exemplu, o partiție distanțate pe o secțiune de înfășurare de tip „Universal“ înfășurare cu pas variabil, etc. bobinaj)

Q-factor. Factorul de calitate al inductorului definește relația dintre rezistența și reactanța bobinei și este raportul dintre reactanța la activ (rezistența totală pierdere). Practic majoritatea Q de inductor este în intervalul de la 20 la 300. Creșterea Q atins un diametru optim de sârmă alegere, mărind dimensiunea bobinei și utilizarea miezurilor cu permeabilitate magnetică ridicată și pierderi reduse, de tip „universal“, utilizarea de fire placate cu argint, folosind forma miezului firului înfășurat "Litzendrat" pentru a reduce pierderile cauzate de efectul pielii etc.

Articole similare

• inductor