Aplicații ale inductorilor

Fiind unul dintre componentele pasive de bază, inductorii au o istorie bogată în electronică, de la pornirea motoarelor până la alimentarea cu energie a casei dumneavoastră. Cât de utile sunt inductoarele, cea mai mare problemă cu utilizarea lor este dimensiunea lor fizică. Inductorii afectează adesea toate celelalte componente electronice utilizate într-un circuit și adaugă o mulțime de greutate, de asemenea. Unele tehnici au fost dezvoltate pentru a simula un inductor mare într-un circuit, dar complexitatea adăugată și limita adițională a componentelor în cazul în care aceste tehnici sunt utilizate. Chiar și cu provocările utilizării inductoarelor, acestea reprezintă o componentă esențială într-o serie de aplicații.

Filtre

Inductorii sunt utilizați pe larg cu condensatori și rezistori pentru a crea filtre pentru circuite analogice și pentru procesarea semnalelor. Singur, un inductor funcționează ca un filtru trece-jos, deoarece impedanța unui inductor crește atunci când frecvența unui semnal crește. Atunci când este combinat cu un condensator, a cărui impedanță scade, pe măsură ce frecvența unui semnal crește, se poate realiza un filtru crestat care permite doar trecerea unui anumit interval de frecvență. Prin combinarea condensatoarelor , inductoarelor și rezistoarelor într-o serie de moduri, pot fi create topologii de filtre avansate pentru orice număr de aplicații. Filtrele sunt utilizate în majoritatea produselor electronice, deși condensatoarele sunt adesea folosite, mai degrabă decât inductoarele, atunci când acestea sunt posibile, deoarece acestea sunt mai mici și mai ieftine.

senzori

Senzorii fără contact sunt apreciați pentru fiabilitatea și ușurința lor de funcționare, iar inductoarele pot fi folosite pentru a detecta câmpurile magnetice sau prezența unui material permeabil magnetic din distanță. Senzorii inductivi sunt folosiți la aproape fiecare intersecție cu un semafor pentru a detecta cantitatea de trafic și pentru a regla semnalul în consecință. Aceste senzori funcționează în mod excepțional pentru autoturisme și camioane, dar unele motociclete și alte vehicule nu au suficiente semnături pentru a fi detectate de către senzori, fără un pic mai mult impuls prin adăugarea unui magnet h3 la partea inferioară a vehiculului. Senzorii inductivi sunt limitați în două moduri majore, fie obiectul care trebuie detectat trebuie să fie magnetic și să inducă un curent în senzor, fie senzorul trebuie să fie alimentat pentru a detecta prezența materialelor care interacționează cu un câmp magnetic. Acest lucru limitează aplicațiile senzorilor inductivi și are un impact major asupra modelelor care le utilizează.

Transformatoare

Combinarea inductoarelor care au o cale magnetică comună va forma un transformator. Transformatorul este o componentă fundamentală a rețelelor electrice naționale și se găsește în multe surse de alimentare, de asemenea, pentru a crește sau a reduce tensiunile la un nivel dorit. Deoarece câmpurile magnetice sunt create de o schimbare a curentului, cu cât schimbările curente (creșterea frecvenței) sunt mai rapide, cu cât un transformator funcționează mai eficient. Desigur, pe măsură ce frecvența de intrare crește, impedanța inductorului începe să limiteze eficiența unui transformator. Practic, transformatoarele bazate pe inductanță sunt limitate la 10s de kHz, de obicei mai mici. Beneficiul unei frecvențe mai mari de funcționare este un transformator mai mic și mai ușor, care poate fi utilizat pentru a livra aceeași încărcătură.

motoare

În mod normal inductoarele sunt în poziție fixă ​​și nu li se permite să se mute pentru a se alinia cu orice câmp magnetic din apropiere. Motorul inductiv forțează forța magnetică aplicată inductoarelor pentru a transforma energia electrică în energie mecanică. Motoarele inductive sunt proiectate astfel încât un câmp magnetic rotativ să fie creat în timp cu o intrare AC. Deoarece viteza de rotație este controlată de frecvența de intrare, motoarele de inducție sunt adesea folosite în aplicații cu viteză fixă ​​care pot fi alimentate direct de la rețeaua de alimentare de 50/60 Hz. Cel mai mare avantaj al motoarelor inductive față de alte modele este acela că nu este necesar un contact electric între rotor și motor, ceea ce face ca motoarele inductive să fie foarte robuste și fiabile.

Stocare a energiei

Ca condensatoare, inductorii pot fi utilizați pentru stocarea energiei. Spre deosebire de condensatori, inductoarele au o limitare severă a timpului în care acestea pot stoca energie deoarece energia este stocată într-un câmp magnetic care se prăbușește rapid odată cu îndepărtarea puterii. Utilizarea principală pentru inductoare ca stocare de energie este în surse de alimentare în comutație, cum ar fi alimentarea cu energie a unui PC. În cazul surselor de alimentare mai simple, neizolate, se utilizează o singură bobină în locul componentei de stocare a transformatorului și a energiei. În aceste circuite, raportul dintre timpul în care inductorul este alimentat și timpul în care nu este alimentat determină raportul tensiune de intrare / ieșire.