Ferrit Çekirdekli İndüktör: Çalışma, Tipler, Hesaplama, Kayıplar ve Uygulamaları

İndüktör, boyunca elektrik akımı sağlandıktan sonra elektrik enerjisini manyetik alan içinde depolamak için kullanılan elektronik bir bileşendir. İndüktörler normalde yalıtılmış tel sargılı bir bobine dönüştürülür. Bu bobin boyunca soldan sağa doğru akım sağlandığında, saat yönünde bir manyetik alan üretilir. Bu nedenle, indüktörler, içinden akan akım içindeki herhangi bir değişikliğe direnecektir. Genel olarak, indüktörler üç tip hava çekirdekli, demir çekirdekli ve ferrit çekirdekli olarak mevcuttur. Hava ve demir çekirdekli tip indüktörler minimum frekans işlemleri, daha yüksek kayıplar ve düşük indüktans ferrit çekirdekli indüktör ise yüksek geçirgenliğe, yüksek endüktansa ve sabit değere sahiptir. Yani bu makale bir hakkında kısa bilgi sağlar ferrit çekirdekli indüktör – uygulamalarla çalışmak.

Ferrit Çekirdekli İndüktör Nedir?

Bir ferrit çekirdekli indüktör tanımı, içinden akan elektrik akımındaki değişikliklere direnmek için kullanılan iki uçlu bir pasif elektrik bileşenidir. Bu indüktör, yüksek elektriksel özelliklere sahip ana çekirdek gibi bir ferrit malzeme kullanır. özdirenç & yüksek manyetik geçirgenlik. içinde ferrit çekirdekler kullanırken indüktörler , yüksek doygunluk, yüksek empedans, daha az kayıp, sıcaklık ve malzeme özellikleri dahilinde kararlılık gibi farklı faktörlerin dikkate alınması gerekir. Bu nedenle genellikle güç tedarikçileri ve güç yönetimi uygulamaları ile birlikte kullanılır. Ferrit çekirdekli indüktör sembolü aşağıda gösterilmiştir.

Bir ferrit çekirdekli indüktörde, ferrit malzemenin bir çekirdek gibi kullanıldığını biliyoruz. Yani ferritin genel bileşimi XFe2O4'tür, burada 'X' geçiş malzemesini belirtir. Genel olarak, indüktörlerde kullanılan ferritler, yumuşak ferritler ve sert ferritler olmak üzere iki tipte mevcuttur.

Yumuşak ferrit malzemeler, herhangi bir dış enerji olmadan kutuplarını tersine çevirme kabiliyetine sahiptir.
Sert ferritler, manyetik alan ayrıldıktan sonra bile polaritenin değişmeyeceği kalıcı mıknatıslardır.

Ferrit Çekirdekli İndüktör Çalışma Prensibi

Ferrit çekirdekli indüktör, akım akışının bir manyetik alan oluşturmasına izin vererek çalışır ve manyetik alan içindeki değişiklik, karşıt bir akımın akmasına neden olur. Böylece enerjiyi elektrikten manyetik enerjiye çevirir ve enerjiyi içlerinde depolarlar.

Ferrit çekirdekli indüktör, ferrit ile yapılmış bir tür manyetik çekirdek olan ferrit çekirdek malzemesini kullanır. Bu metal çekirdekler bu indüktörlerde kullanıldığında, çekirdeğin (metal) elektriksel iletkenliği nedeniyle değişen manyetik alan büyük girdap akımları sergileyecektir. Böylece bu akımlar, kapalı devre akımla birlikte indüktörlerde akar.

Ferrit çekirdeğin bu indüktörlerdeki rolü, endüktanslarını ve manyetik alanlarını artırmak için bobine maksimum geçirgenlik sağlayarak indüktör performansını iyileştirmeye yardımcı olmaktır.

Genel olarak, ferrit çekirdekli indüktörlerdeki geçirgenlik aralığı, kullanılan ferrit malzeme tipine bağlı olarak 1400 ila 15.000 aralığındadır. Bu nedenle, bu indüktörler, hava çekirdekleri tarafından diğer indüktör türleri ile değerlendirildiğinde yüksek endüktansa sahiptir.

Bir Ferrit Çekirdekli İndüktörün Endüktansı Nasıl Hesaplanır?

Ferrit indüktörlerde, Ferrit terimi, düşük elektrik iletkenliği ile birlikte yüksek geçirgenlik gibi bazı güçlü elektromanyetik özellikleri içeren bir dizi seramik malzemedir.

Basit bir ferrit indüktör, bir ferrit çubuğun etrafına en az 20 tur tel sarılarak tasarlanabilir. Böylece bir ferrit çubuğun endüktansı, bir endüktans ölçer yardımıyla ölçülebilir. Burada endüktans 'L' ile gösterilir ve dönüş sayısı 'N' ile gösterilir.

Şimdi ferrit indüktörün AL değerini hesaplayın. Burada 'AL' değeri, belirli bir ferrit çekirdeğin endüktansı ile no. dönüş sayısı AL değerini hesaplamak için aşağıdaki formül kullanılır.

AL = [(100/N)^2)] x L.

Örneğin, Adım-1'deki 'L' değerini 15 uH olarak ölçtüyseniz, eşdeğer 'AL' değeri şu şekilde olacaktır:

AL = [(100/20)^2] x 15uH =( 5^2) x 15uH = 25 x 15uh = 375 uH.

Aşağıdaki formül, 'N' için AL değerini kullanarak endüktans (L) değerini hesaplamak için kullanılır.

L = AL/[(100/N)^2].

Örneğin: N 10 ise, L = 375/[(100/10)^2] = 375/[10^2] = 375/100 = 3,75uH.

N = 20 ise, L = 375/[(100/20)^2] = 375/[5^2] = 375/25 = 15uH.

Yukarıdan, N arttığında endüktansın artacağını fark edebiliriz. Bunun başlıca nedeni, bir döngü etrafına bir dizi tel dönüşü yerleştirmektir ve ardından manyetik alanı, daha verimli olabileceği ve daha fazla endüktans üretebileceği küçük bir alana odaklar.

Ferrit Çekirdek İndüktör Özellikleri

bu ferrit çekirdekli indüktör özellikleri aşağıdakileri dahil edin.

• Ferrit çekirdekli indüktörler, düşük girdap akımı kayıplarına, yüksek elektrik direncine ve yüksek geçirgenliğe sahiptir. Dolayısıyla bu özellikler, bu indüktörlerin yüksek frekanslı uygulamalarda kullanılmasını sağlayacaktır.
• Bu tür indüktörlerde, akımın akışı bir manyetik alan oluşturacak ve manyetik alan içindeki değişim karşıt bir akımın akmasına neden olacaktır.
• Enerjiyi elektriksel formdan manyetik forma dönüştürürler ve bu dönüştürülmüş enerjiyi içlerinde depolarlar.
  Doğru akımlara izin verirler, ancak Alternatif akımların maksimum frekanslarda akmasına izin vermezler.
• Yüksek kalite faktörlerine, minimum kaçak alana, yüksek endüktansa ve sıcaklık üzerinde performansa sahiptirler.

Kayıplar

Ferrit çekirdekli indüktörler aşağıdaki gibi kayıplar sergiler: girdap akımı ve histerezis. Bu indüktörler esas olarak frekans seviyelerine bağlıdır. Bu tip indüktörde, girdap akımı kayıpları katlanarak artarken histerezis kayıpları akı ve frekanstaki artışla doğrusal olarak artar.

Bu indüktördeki bu iki kayıptan, histerezis kaybı önde gelen kayıptır, ancak çekirdeğin performansına bağlı olan bir frekans seviyesine kadar, bunun ötesinde girdap akımı kaybı çoğunluktadır.

Avantajlar ve dezavantajlar

bu ferrit çekirdekli indüktörlerin avantajları aşağıdakileri dahil edin.

• Ferrit çekirdekli indüktörler, yüksek ve orta frekanslarda çalıştırılabilir.
• Bu indüktör daha az girdap akımı kaybına sahiptir.
• Bu indüktörler, hava aralığını ayarlayarak histerezis kaybı ve sıcaklık katsayısı gibi farklı parametrelerin kontrolünde önemli bir rol oynamaktadır.
• Tam tarama sağlarlar.
• Maksimum endüktans değerine sahiptir.
• Bu indüktör, daha yüksek değerler için bile uygun bir endüktans değeri sağlar.
• Daha az kayıpla maksimum geçirgenliğe sahiptir.
• Q faktörü, gerekli bir frekans bandında ayarlanabilir.

Dezavantajları

bu ferrit çekirdekli indüktörlerin dezavantajları aşağıdakileri dahil edin.

• Ferrit çekirdekli indüktörlerde, kayıp daha yüksek frekanslarda artacaktır.
• Bu indüktörler karmaşık izolasyona sahiptir.
• Daha fazla girdap akımına ve ayrıca harmonik akım derecesine sahiptirler.

Ferrit Çekirdekli İndüktör Uygulamaları

bu ferrit çekirdekli indüktörlerin uygulamaları aşağıdakileri dahil edin.

• Ferrit çekirdekli indüktörler temel olarak geniş bant, güç dönüştürme ve girişim bastırma gibi farklı elektrik devresi uygulamalarında kullanılır.
• Bu indüktörler, AF ila 100 MHZ frekans aralığında etkinleştirilen bobinlerde kullanılır.
• Bunlar, 1 ila 200 kHz düşük frekans aralığında çalışan güç transformatörlerinde uygulanabilir.
• Bunlar hem yüksek hem de orta frekanslarda kullanılır.
• Bu indüktörler anahtarlama devrelerinde kullanılır, Pi Filtreleri ve ayrıca esas olarak MW (orta dalga) alıcılar için tasarlanmış ferrit çubuk anten içinde.
• Bunlar güç kaynağı veya güç koşullandırma bileşenleri.

Böylece, bu ferrit çekirdekli indüktöre genel bakış sabit değerli bir indüktör olan. Bu indüktör, bobin içinde düzenlenmiş bir ferrit çekirdeğe sahiptir. Hava çekirdeği ve demir çekirdek gibi diğer indüktörler daha az endüktans değerine, daha fazla kayıp ve sınırlı frekans çalışmasına sahiptir. Dolayısıyla, ferrit çekirdekli indüktörler kullanılarak bu problemler ortadan kaldırılabilir. Dolayısıyla bu indüktör, farklı elektrik gereksinimleri için doğru seçimdir. İşte size bir soru, bir indüktörün işlevi nedir?