フェライトコアインダクタ：働き、種類、計算、損失とその応用

インダクタは、電流が磁場全体に供給されると、磁場内に電気エネルギーを蓄えるために使用される電子部品です。インダクタは通常、絶縁されたワイヤを巻いたコイルに作られています。このコイルに左から右に電流を流すと、時計回りの磁界が発生します。したがって、インダクタは、それらを流れる電流内の変化に抵抗します。一般的にインダクタには、空芯、鉄芯、フェライトコアの3種類があります。空芯および鉄芯タイプのインダクタは、最小限の周波数で動作し、損失が高く、低損失です。 インダクタンス 一方、フェライトコアのインダクタは透磁率が高く、インダクタンスが高く、値が固定されています。したがって、この記事では、 フェライトコアインダクタ – アプリケーションの操作。

フェライトコアインダクタとは?

フェライト コア インダクタの定義は、それを流れる電流の変化に抵抗するために使用される 2 端子の受動電気部品です。このインダクタは、電気的に高いメインコアのようなフェライト材料を使用しています 抵抗率 & 高透磁率。内部でフェライトコアを使用しながら インダクタ 、高飽和、高インピーダンス、損失の減少、温度内での安定性、材料特性など、さまざまな要因を考慮する必要があります。そのため、通常は電源供給業者や電源管理アプリケーションで使用されます。フェライト コア インダクタの記号を以下に示します。

フェライトコアインダクタでは、フェライト材料がコアのように使用されていることがわかっています。したがって、フェライトの一般的な組成は XFe2O4 であり、「X」は遷移材料を意味します。一般にインダクタに使用されるフェライトには、ソフトフェライトとハードフェライトの2種類があります。

ソフト フェライト材料には、外部エネルギーなしで極性を覆す能力があります。
ハードフェライトは、磁場が離れても極性が変わらない永久磁石です。

フェライトコアインダクタの動作原理

フェライト コア インダクタは、電流の流れが磁場を生成することで機能し、磁場内の変化によって反対の電流が流れます。そのため、エネルギーを電気から磁気に変換し、エネルギーを内部に蓄えます。

フェライトコアインダクタは、フェライトで作られた磁気コアの一種であるフェライトコア材料を使用しています。これらの金属コアがこれらのインダクタで使用されると、コア (金属) の導電性により、磁場の変化によって大きな渦電流が発生します。したがって、これらの電流は、電流の閉ループに沿ってインダクタを流れます。

これらのインダクタにおけるフェライトコアの役割は、コイルに最大の透磁率を提供してインダクタンスと磁場を増加させるだけで、インダクタの性能を向上させることです。

一般に、フェライト コア インダクタ内の透磁率の範囲は、使用するフェライト材料のタイプに基づいて 1400 ～ 15,000 の範囲です。したがって、これらのインダクタは、空芯によって他のタイプのインダクタで評価されるように、高いインダクタンスを持っています。

フェライト コア インダクタのインダクタンスを計算する方法は?

フェライトインダクタでは、フェライトという用語は、低い電気伝導率と組み合わされた高い透磁率などのいくつかの強力な電磁特性を含む一連のセラミック材料です。

シンプルなフェライト インダクタは、フェライト ロッドに最低 20 ターンのワイヤを巻き付けることで設計できます。そのため、フェライト ロッドのインダクタンスは、インダクタンス メーターを使用して測定できます。ここで、インダクタンスを「L」で表し、巻数を「N」で表します。

ここで、フェライト インダクタの AL 値を計算します。ここで、「AL」の値は、指定されたフェライト コアによるインダクタンスと数の間の基本的な関係です。ターンの。 AL 値の計算には、次の式が使用されます。

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

たとえば、ステップ 1 で「L」値を 15 uH と測定した場合、同等の「AL」値は次のようになります。

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

次の式は、「N」の AL 値を使用してインダクタンス (L) 値を計算するために使用されます。

L = AL/[(100/N)^2]。

例: N が 10 の場合、L = 375/[(100/10)^2] = 375/[10^2] = 375/100 = 3.75uH です。

N = 20 の場合、L = 375/[(100/20)^2] = 375/[5^2] = 375/25 = 15uH です。

上記から、Nが増加するとインダクタンスが増加することがわかります。これは主に、ループの周りに多数のワイヤを巻き付けることによるものであり、磁場がより効率的でより多くのインダクタンスを生成できる小さなスペースに集中します。

フェライトコアインダクタの特性

の フェライトコアのインダクタ特性 以下のものが含まれます。

• フェライト コア インダクタは、渦電流損失が低く、電気抵抗率が高く、透磁率が高いです。したがって、これらの特性により、これらのインダクタは高周波アプリケーションで使用できます。
• これらのタイプのインダクタでは、電流の流れが磁場を生成するだけでなく、磁場内の変化が反対の電流の流れをもたらします。
• それらはエネルギーを電気的形態から磁気的形態に変換し、この変換されたエネルギーを内部に保存します。
  それらは直流電流を許容しますが、最大周波数で交流電流は流れません。
• 高品質係数、最小限の漂遊磁界、高インダクタンス、および全温度範囲での性能を備えています。

損失

フェライト コア インダクタは次のような損失を示します。 渦電流 とヒステリシス。これらのインダクタは主に周波数レベルに依存します。このタイプのインダクタでは、渦電流損失は指数関数的に増加しますが、ヒステリシス損失は磁束と周波数の増加とともに直線的に増加します。

このインダクタのこれら 2 つの損失のうち、ヒステリシス損失が主要なものですが、コアの性能に依存する周波数レベルまでは、渦電流損失が大部分を占めます。

長所と短所

の フェライトコアインダクタの利点 以下のものが含まれます。

• フェライト コア インダクタは、高周波および中周波で動作できます。
• このインダクタは渦電流損失が少ないです。
• これらのインダクタは、エア ギャップの調整によってヒステリシス損失や温度係数などのさまざまなパラメータを制御する上で重要な役割を果たします。
• 彼らは完全なスクリーニングを提供します。
• 最大インダクタンス値を持っています。
• このインダクタは、より高い値に対しても適切なインダクタンス値を提供します。
• 損失が少なく、透過性が最大です。
• 必要な周波数帯域でQ値を設定できます。

短所

の フェライトコアインダクタの欠点 以下のものが含まれます。

• フェライト コア インダクタでは、高周波で損失が増加します。
• これらのインダクタには複雑な絶縁があります。
• それらはより多くの渦電流と高調波電流定格を持っています。

フェライトコアインダクタの応用

の フェライトコアインダクタの応用 以下のものが含まれます。

• フェライト コア インダクタは主に、ブロードバンド、電力変換、干渉抑制などのさまざまな電気回路アプリケーションで使用されます。
• これらのインダクタは、AF ～ 100 MHZ の周波数範囲で作動するコイルで使用されます。
• これらは、1 ～ 200 kHz の低周波範囲で動作する電源トランスに適用できます。
• これらは、高周波数と中周波数の両方で使用されます。
• これらのインダクタはスイッチング回路で使用され、 円周率フィルター 、また主に MW (中波) 受信機用に設計されたフェライト ロッド アンテナ内。
• これらは、 電源 または電力調整コンポーネント。

したがって、これは フェライトコアインダクタの概要 これは固定値のインダクタです。コイル内にフェライトコアを配置したインダクタです。空芯や鉄芯などの他のインダクタは、インダクタンス値が小さく、損失が多く、動作周波数が制限されています。そのため、フェライト コア インダクタを使用することで、これらの問題を克服できます。したがって、このインダクタはさまざまな電気的要件に適した選択です。ここで質問です。インダクタの機能は何ですか?