ตัวเหนี่ยวนำ - หรือที่เรียกว่าโช้ค เครื่องปฏิกรณ์ และเครื่องปฏิกรณ์แบบไดนามิก เมื่อรวมเข้ากับตัวเก็บประจุและตัวต้านทานแล้ว พวกมันจึงถูกเรียกว่าเป็นส่วนประกอบหลักสามชนิด และคอนเทนเนอร์รีเลย์และตัวต้านทานก็ได้พัฒนาอย่างรวดเร็วจนกลายเป็นส่วนประกอบที่ใช้ชิป

ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำตัวเอง: ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเมื่อกระแสไหลผ่านตัวนำเปลี่ยนแปลงไป เมื่อขดลวดทำจากลวดโลหะและกระแสที่ไหลผ่านขดลวดเปลี่ยนแปลง จะเกิดปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าที่สำคัญ แรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับที่เหนี่ยวนำตัวเองของคอยล์ขัดขวางการเปลี่ยนแปลงของกระแสและมีบทบาทในการรักษาเสถียรภาพของกระแส โดยเฉพาะถ้าตัวเหนี่ยวนำอยู่ในสถานะที่ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหล ตัวเหนี่ยวนำจะพยายามปิดกั้นการไหลของกระแสไฟฟ้าเมื่อต่อวงจรอยู่ หากตัวเหนี่ยวนำอยู่ในสถานะที่มีกระแสไหลผ่าน ตัวเหนี่ยวนำจะพยายามรักษาค่าคงที่ของกระแสเมื่อตัดการเชื่อมต่อวงจร

จากมุมมองของพลังงาน ตัวเหนี่ยวนำสามารถเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานแม่เหล็ก และปล่อยพลังงานแม่เหล็กเป็นพลังงานไฟฟ้า ตัวเหนี่ยวนำชนิดเดียวกันมีผลในการบล็อกต่างกันต่อกระแสที่มีความถี่เปลี่ยนแปลงต่างกัน และรูปแบบโดยรวมของมันคือ: เปิดความถี่ต่ำ, เปิดความถี่สูง

พารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลักของตัวเหนี่ยวนำ

ตัวเหนี่ยวนำหรือที่เรียกว่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำตัวเองเป็นปริมาณทางกายภาพที่แสดงถึงความสามารถของตัวเหนี่ยวนำในการสร้างการเหนี่ยวนำตัวเองเมื่อกระแสไหลผ่านมีการเปลี่ยนแปลง ขนาดของการเหนี่ยวนำสะท้อนถึงความแรงของพลังงานที่สะสมและปล่อยออกมาโดยส่วนประกอบ ตัวเหนี่ยวนำเป็นคุณลักษณะโดยธรรมชาติของตัวเหนี่ยวนำ ซึ่งขึ้นอยู่กับจำนวนรอบของขดลวด วิธีการม้วน วัสดุแกนแม่เหล็ก ฯลฯ

สูตร: Ls=(k* μ* N ²* S) /L
หนึ่งในนั้น: μ คือความสามารถในการซึมผ่านสัมพัทธ์ของแกนแม่เหล็ก
N คือกำลังสองของจำนวนขดลวด
พื้นที่หน้าตัดของขดลวด S มีหน่วยเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส เมตร
ความยาวของขดลวด L มีหน่วย
เป็น K สัมประสิทธิ์เชิงประจักษ์
จากสูตรจะเห็นได้ว่า

ยิ่งมีขดลวดมากขึ้นและขดลวดพันกันหนาแน่นมากขึ้น ความเหนี่ยวนำก็จะมากขึ้นตามไปด้วย ขดลวดที่มีแกนแม่เหล็กมีความเหนี่ยวนำมากกว่าขดลวดที่ไม่มีแกนแม่เหล็ก ยิ่งการซึมผ่านของแกนแม่เหล็กสูงเท่าใด ความเหนี่ยวนำของขดลวดก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น หน่วยพื้นฐานของการเหนี่ยวนำคือเฮนรี่ ซึ่งแสดงด้วยตัวอักษร "H"

หน่วยที่ใช้กันทั่วไป: มิลลิเฮง (mH), ไมโครเฮง ( μ H) นาเฮง (nH)
ความสัมพันธ์ของการแปลงคือ: 1H=10 ^ mH=10 ^ 6 μ H=10 ^ 9nH

ข้อผิดพลาดที่อนุญาตของการเหนี่ยวนำ

ค่าเบี่ยงเบนที่อนุญาตหมายถึงค่าความผิดพลาดที่อนุญาตระหว่างค่าความเหนี่ยวนำระบุของตัวเหนี่ยวนำและการเหนี่ยวนำจริง ตัวเหนี่ยวนำที่ใช้ในวงจร เช่น การสั่นหรือการกรองต้องมีความแม่นยำสูง โดยมีค่าเบี่ยงเบนที่อนุญาตคือ ± 0.2% ถึง ± 0.5%; ข้อกำหนดด้านความแม่นยำสำหรับคอยล์ที่ใช้สำหรับคัปปลิ้ง กระแสต้านทานความถี่สูง ฯลฯ นั้นไม่สูงนัก และค่าเบี่ยงเบนที่อนุญาตคือ ± 10%~± 20%

สารตั้งต้นอินดัคทีฟ XL

ขนาดของความต้านทานของคอยล์ตัวเหนี่ยวนำต่อกระแสไฟ AC เรียกว่าตัวเหนี่ยวนำ XL ซึ่งวัดเป็นโอห์ม ความสัมพันธ์กับตัวเหนี่ยวนำ L และความถี่ AC f คือ XL=2 π fLปัจจัยคุณภาพ Q

ปัจจัยด้านคุณภาพ Q เป็นพารามิเตอร์หลักที่กำหนดลักษณะของตัวเหนี่ยวนำ

Q คืออัตราส่วนของการเหนี่ยวนำ XL ต่อความต้านทานที่เท่ากันเมื่อตัวเหนี่ยวนำทำงานที่ความถี่หนึ่งของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ:

สูตร: Q=XL/R

เนื่องจาก XL เกี่ยวข้องกับความถี่ ค่า Q จึงสัมพันธ์กับความถี่ เส้นโค้ง QF ทั่วไปเป็นรูประฆัง ค่า Q ของตัวเหนี่ยวนำเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่างๆ เช่น ความต้านทาน DC ของลวดขดลวด การสูญเสียอิเล็กทริกของแกนแม่เหล็ก การสูญเสียที่เกิดจากเกราะหรือแกนเหล็ก และอิทธิพลของผลกระทบที่ผิวหนังความถี่สูง ค่า Q สะท้อนถึงความสัมพันธ์ตามสัดส่วนระหว่างงานที่มีประโยชน์ที่ทำโดยส่วนประกอบระหว่างการทำงานกับพลังงานที่ใช้โดยตัวมันเอง ยิ่งค่า Q ของตัวเหนี่ยวนำสูง การสูญเสียของวงจรก็จะน้อยลงและประสิทธิภาพก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย ค่า Q ของตัวเหนี่ยวนำมักจะอยู่ในช่วงตั้งแต่สิบถึงร้อย วงจรคัปปลิ้งและการปรับจูนในโมดูลรับและส่งสัญญาณต้องใช้ค่า Q สูง ในขณะที่วงจรกรองต้องใช้ค่า Q ต่ำ

ความถี่เรโซแนนซ์ในตัว SRF

จุดความถี่ที่ความจุกาฝากและการเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำสะท้อนแสดงเป็น FSR ภายใต้ FSR รีแอคแทนซ์ตัวเหนี่ยวนำและรีแอกแตนซ์ความจุปรสิตจะเท่ากันและหักล้างกัน ส่งผลให้รีแอกแตนซ์เป็น 0 ที่ FSR ตัวเหนี่ยวนำจะสูญเสียความสามารถในการกักเก็บพลังงาน และแสดงคุณลักษณะความต้านทานบริสุทธิ์ที่มีความต้านทานสูง ที่ FSR, Q=0

สูตร: FSR=[2 л (LC) 1/2] -1

ความจุปรสิตหมายถึงความจุที่มีอยู่ระหว่างรอบของขดลวด ระหว่างขดลวดและแกนแม่เหล็ก ระหว่างขดลวดกับกราวด์ และระหว่างขดลวดกับโลหะ ยิ่งความจุปรสิตของตัวเหนี่ยวนำมีขนาดเล็กลง ความเสถียรก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น การปรากฏตัวของความจุของปรสิตจะลดค่า Q ของคอยล์และทำให้เสถียรภาพของมันลดลง ดังนั้นยิ่งความจุปรสิตของคอยล์ยิ่งน้อยก็ยิ่งดี

ความต้านทานกระแสตรง Rdc

ความต้านทานกระแสตรง - ค่าความต้านทานขององค์ประกอบการวัดในสถานะ DC ซึ่งวัดเป็นโอห์ม ระบุสถานะคุณภาพของคอยล์ภายในของส่วนประกอบตามกฎของโอห์ม ในการออกแบบตัวเหนี่ยวนำ จำเป็นต้องรักษาความต้านทานไฟฟ้ากระแสตรงให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยปกติจะระบุเป็นค่าสูงสุด

จัดอันดับ Ir ปัจจุบัน

กระแสไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับหมายถึงกระแสสูงสุดที่ตัวเหนี่ยวนำสามารถทนได้ภายใต้สภาพแวดล้อมการทำงานที่อนุญาต การผ่านของกระแสไฟฟ้าจะทำให้ส่วนประกอบร้อนขึ้น และความเหนี่ยวนำของส่วนประกอบจะลดลงเนื่องจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น กระแสไฟฟ้าที่กำหนดจะถูกใช้เป็นค่าปัจจุบันเมื่อค่าความเหนี่ยวนำของส่วนประกอบลดลง 30% หรืออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของส่วนประกอบคือ 40 ℃ หากกระแสไฟทำงานเกินกระแสที่กำหนด ตัวเหนี่ยวนำจะเปลี่ยนพารามิเตอร์ประสิทธิภาพเนื่องจากความร้อน และอาจถึงขั้นเผาไหม้เนื่องจากกระแสเกิน กระแสไฟฟ้าที่กำหนดคือกระแสไฟฟ้าในการทำงานสูงสุดที่อนุญาต และสำหรับผลิตภัณฑ์ในซีรีส์เดียวกัน ความเหนี่ยวนำจะเพิ่มขึ้นและกระแสไฟฟ้าที่กำหนดจะลดลง สำหรับตัวเหนี่ยวนำแกนที่ไม่ใช่แม่เหล็ก กระแสไฟที่กำหนดจะขึ้นอยู่กับความต้านทานกระแสตรง ยิ่งความต้านทาน DC น้อยลง อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นก็จะน้อยลง และกระแสไฟฟ้าที่ยอมให้ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ยิ่งค่าตัวเหนี่ยวนำยิ่งมากเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น?

ก่อนที่จะตอบคำถามนี้ เรามาดูสูตรกันก่อน:

สูตรข้างต้นเป็นสูตรการคำนวณตัวเหนี่ยวนำ โดยที่ L คือค่าตัวเหนี่ยวนำ μ คือความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็ก N คือจำนวนรอบของขดลวด A คือพื้นที่หน้าตัดของแกนแม่เหล็ก ι คือความยาวของขดลวด ขนาดของค่าตัวเหนี่ยวนำสัมพันธ์กับพารามิเตอร์โครงสร้างของตัวเหนี่ยวนำ ซึ่งขึ้นอยู่กับพื้นที่หน้าตัด A ของแกนแม่เหล็กในขดลวดและความยาวของขดลวด ι， และการซึมผ่านของวัสดุแกนแม่เหล็ก μ และ จำนวนรอบ N ของขดลวด ในหมู่พวกเขา N เป็นเทอมกำลังสอง ซึ่งบ่งชี้ว่าจำนวนรอบเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการเหนี่ยวนำ หากมีการหมุนรอบแกนแม่เหล็กที่มีขนาดและวัสดุเท่ากันมากขึ้น จะต้องใช้สายไฟที่บางกว่า และกระแสไฟที่กำหนดของตัวเหนี่ยวนำจะลดลงตามไปด้วย ซึ่งหมายความว่าการเพิ่มค่าตัวเหนี่ยวนำจะทำให้กระแสไฟที่กำหนดของตัวเหนี่ยวนำลดลง (ภายใต้สภาวะแกนแม่เหล็กเดียวกัน)

ดังนั้นยิ่งตัวเหนี่ยวนำมากเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น

จะเลือกตัวเหนี่ยวนำที่เหมาะสมได้อย่างไร?

ตัวเหนี่ยวนำที่เหมาะสมจะขึ้นอยู่กับขนาดบรรจุภัณฑ์ของตัวเหนี่ยวนำเป็นหลัก เช่นเดียวกับค่าความเหนี่ยวนำขั้นต่ำและกระแสไฟทำงานที่กำหนดซึ่งจำเป็นสำหรับการออกแบบวงจร นอกจากนี้ จำเป็นต้องพิจารณาสภาพแวดล้อมการทำงานของตัวเหนี่ยวนำอย่างครอบคลุม โดยอ้างอิงถึงพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความถี่ในการทำงานและแรงดันไฟฟ้า

การเลือกตัวเหนี่ยวนำที่ไม่เหมาะสมมีผลกระทบอย่างไร?

หากเลือกตัวเหนี่ยวนำที่ไม่เหมาะสม ฟังก์ชั่นการจัดเก็บและการกรองพลังงานขั้นพื้นฐานของตัวเหนี่ยวนำไม่สามารถทำได้ หรืออาจทำให้เกิดการลัดวงจรของวงจร การรั่วไหล และความร้อนจากการเหนี่ยวนำที่รุนแรงยิ่งขึ้น ซึ่งอาจทำให้แผงวงจรติดไฟเอง ซึ่งส่งผลต่อการใช้ วงจร