ตัวเหนี่ยวนำคืออะไร?

1. ตัวเหนี่ยวนำคืออะไร：

ตัวเหนี่ยวนำเป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่เก็บพลังงานสนามแม่เหล็ก พันด้วยลวดหนึ่งหรือหลายรอบ มักจะอยู่ในรูปของขดลวด เมื่อกระแสไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำ มันจะสร้างสนามแม่เหล็กเพื่อกักเก็บพลังงาน ลักษณะสำคัญของตัวเหนี่ยวนำคือการเหนี่ยวนำ ซึ่งวัดเป็นเฮนรี่ (H) แต่หน่วยทั่วไปคือ มิลลิเฮนรี (mH) และไมโครเฮนรี (μH)

2. ส่วนประกอบพื้นฐานของตัวเหนี่ยวนำ:

ม้วน:แกนกลางของตัวเหนี่ยวนำคือขดลวดนำไฟฟ้าแบบพันแผล ซึ่งมักทำจากลวดทองแดงหรืออะลูมิเนียม จำนวนรอบ เส้นผ่านศูนย์กลาง และความยาวของขดลวดส่งผลโดยตรงต่อการเหนี่ยวนำและลักษณะการทำงานของตัวเหนี่ยวนำ

แกนแม่เหล็ก:แกนกลางเป็นวัสดุแม่เหล็กที่ใช้เป็นตัวเหนี่ยวนำเพื่อเพิ่มความแรงของสนามแม่เหล็ก วัสดุแกนกลางทั่วไป ได้แก่ เฟอร์ไรต์ ผงเหล็ก โลหะผสมนิกเกิล-สังกะสี ฯลฯ แกนสามารถเพิ่มการเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำ และช่วยลดการสูญเสียพลังงาน

กระสวยหม้อแปลง:กระสวยคือส่วนประกอบโครงสร้างที่รองรับขดลวด ซึ่งมักทำจากวัสดุที่ไม่เป็นแม่เหล็ก เช่น พลาสติกหรือเซรามิก โครงกระดูกไม่เพียงแต่รักษารูปร่างของขดลวดเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นฉนวนป้องกันการลัดวงจรระหว่างขดลวดอีกด้วย

การป้องกัน:ตัวเหนี่ยวนำประสิทธิภาพสูงบางตัวอาจใช้ชั้นป้องกันเพื่อลดผลกระทบของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก และป้องกันสนามแม่เหล็กที่สร้างโดยตัวเหนี่ยวนำเองจากการรบกวนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยรอบ

เทอร์มินัล:เทอร์มินัลเป็นส่วนต่อประสานที่เชื่อมต่อตัวเหนี่ยวนำกับวงจร ขั้วต่ออาจอยู่ในรูปของพิน แผ่นอิเล็กโทรด ฯลฯ เพื่ออำนวยความสะดวกในการติดตั้งตัวเหนี่ยวนำบนแผงวงจรหรือเชื่อมต่อกับส่วนประกอบอื่นๆ

การห่อหุ้ม:ตัวเหนี่ยวนำอาจถูกห่อหุ้มไว้ในเปลือกพลาสติกเพื่อให้การป้องกันทางกายภาพ ลดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า และเพิ่มความแข็งแรงทางกล

3. ลักษณะสำคัญบางประการของตัวเหนี่ยวนำ:

ตัวเหนี่ยวนำ:ลักษณะพื้นฐานที่สุดของตัวเหนี่ยวนำคือการเหนี่ยวนำ ซึ่งแสดงเป็นเฮนรี่ (H) แต่โดยทั่วไปจะมีหน่วยเป็นมิลลิเฮนรี (mH) และไมโครเฮนรี (μH) ค่าตัวเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับรูปทรงของขดลวด จำนวนรอบ วัสดุแกนกลาง และวิธีการสร้างขดลวด

ความต้านทานไฟฟ้ากระแสตรง (DCR):ลวดในตัวเหนี่ยวนำมีความต้านทานที่แน่นอน เรียกว่า ความต้านทานไฟฟ้ากระแสตรง ความต้านทานนี้ทำให้กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำเกิดความร้อนและส่งผลต่อประสิทธิภาพ

ความอิ่มตัวในปัจจุบัน:เมื่อกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำถึงค่าที่กำหนด แกนกลางอาจอิ่มตัว ส่งผลให้ค่าตัวเหนี่ยวนำลดลงอย่างรวดเร็ว กระแสอิ่มตัวหมายถึงกระแส DC สูงสุดที่ตัวเหนี่ยวนำสามารถทนได้ก่อนจะอิ่มตัว

ปัจจัยด้านคุณภาพ (Q):ปัจจัยด้านคุณภาพคือการวัดการสูญเสียพลังงานของตัวเหนี่ยวนำที่ความถี่เฉพาะ ค่า Q ที่สูงหมายความว่าตัวเหนี่ยวนำมีการสูญเสียพลังงานที่ความถี่นั้นต่ำกว่า และโดยทั่วไปจะมีความสำคัญมากกว่าในการใช้งานความถี่สูง

ความถี่เรโซแนนซ์ในตัว (SRF):ความถี่เรโซแนนซ์ในตัวเองคือความถี่ที่ตัวเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำสะท้อนอนุกรมกับความจุไฟฟ้าแบบกระจาย สำหรับการใช้งานความถี่สูง ความถี่เรโซแนนซ์ในตัวเองเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญ เนื่องจากจะจำกัดช่วงความถี่การทำงานที่มีประสิทธิผลของตัวเหนี่ยวนำ

กระแสไฟที่ได้รับการจัดอันดับ: นี่คือค่ากระแสสูงสุดที่ตัวเหนี่ยวนำสามารถส่งได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน:ช่วงอุณหภูมิในการทำงานของตัวเหนี่ยวนำหมายถึงช่วงอุณหภูมิที่ตัวเหนี่ยวนำสามารถทำงานได้ตามปกติ ตัวเหนี่ยวนำประเภทต่างๆ อาจทำงานแตกต่างกันภายใต้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

วัสดุหลัก:วัสดุแกนกลางมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของตัวเหนี่ยวนำ วัสดุที่แตกต่างกันมีการซึมผ่านของแม่เหล็ก ลักษณะการสูญเสีย และความเสถียรของอุณหภูมิที่แตกต่างกัน วัสดุแกนกลางทั่วไป ได้แก่ เฟอร์ไรต์ ผงเหล็ก อากาศ ฯลฯ

บรรจุภัณฑ์:รูปแบบบรรจุภัณฑ์ของตัวเหนี่ยวนำส่งผลต่อขนาดทางกายภาพ วิธีการติดตั้ง และลักษณะการกระจายความร้อน ตัวอย่างเช่น ตัวเหนี่ยวนำเทคโนโลยีการยึดพื้นผิว (SMT) เหมาะสำหรับแผงวงจรที่มีความหนาแน่นสูง ในขณะที่ตัวเหนี่ยวนำแบบยึดผ่านรูเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งแรงเชิงกลที่สูงขึ้น

การป้องกัน:ตัวเหนี่ยวนำบางตัวมีการออกแบบป้องกันเพื่อลดผลกระทบจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI)