Toroidal Inductor : Konstruksyon, Paggawa, Mga Code ng Kulay at Mga Aplikasyon Nito

Ang mga inductor ay ang pinakamahalagang bahagi sa electrical domain. Kung ikukumpara sa iba mga uri ng inductors , ang toroidal inductor ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa iba't ibang pang-industriya at komersyal na kagamitan dahil ang mga inductor na ito ay kilala dahil sa kanilang mga partikular na antas ng kasalukuyang kapasidad ng pagdadala at inductance . Kaya sa kasalukuyan, maraming industriya ang umaasa sa toroid inductors upang matugunan ang mga internasyonal na pamantayan na nangangailangan ng pinakamababang electromagnetic field sa loob ng pagmamanupaktura ng mga consumer goods. Sa maraming mga elektronikong aparato, ang mga inductor na ito ay ginagamit upang paghigpitan ang mga emisyon ng magnetic field na maaaring magkaroon ng napakalubhang epekto sa kalusugan sa mga mamimili. Kaya't upang mapagtagumpayan ang mga paglabas na ito, ang mga elektronikong tagagawa ay kailangang gumamit ng mga de-kalidad na materyales sa toroid. Tinatalakay ng artikulong ito ang isang pangkalahatang-ideya ng a Toroidal Inductor – nagtatrabaho sa mga aplikasyon.

Ano ang Toroidal Inductor?

Ang isang insulated coil na nasugatan sa isang hugis-singsing na magnetic core na ginawa gamit ang iba't ibang mga materyales tulad ng ferrite, powdered iron, atbp ay kilala bilang isang toroid inductor. Ang mga inductor na ito ay may higit na inductance para sa bawat pagliko at maaari silang magdala ng dagdag na kasalukuyang kumpara sa mga solenoid na may parehong materyal at laki. Kaya, ang mga ito ay kadalasang ginagamit kung saan kinakailangan ang malalaking inductance. Ang simbolo ng toroidal inductor ay ipinapakita sa ibaba. Mayroong iba't ibang uri ng toroidal inductors tulad ng Standard toroid, SMD power, High-temperature, Coupled toroid, Common mode toroid inductors, atbp.

Konstruksyon ng Toroidal Inductor

Ang mga toroidal inductors ay ginawa gamit ang isang donut o bilog na hugis-singsing na magnetic core na nasugatan ng isang haba ng tansong kawad. Ang mga singsing na ito ay ginawa gamit ang iba't ibang paraan ferromagnetic na materyales tulad ng silicon steel, ferrite, laminated iron, iron powder, o nickel. Ang ganitong uri ng inductor ay may mataas na resulta ng pagkabit sa pagitan ng paikot-ikot at maagang saturation.

Ang konstruksiyon na ito ay nagbibigay ng pinakamababang pagkawala sa loob ng magnetic flux na tumutulong sa pag-iwas sa pagkabit ng magnetic flux ng ibang mga device. Ang inductor na ito ay may mataas na mga halaga ng inductance at pinakamataas na kahusayan sa pagpapadala ng enerhiya sa mga low-frequency na aplikasyon.

Prinsipyo sa Paggawa

Ang isang toroid inductor ay gumagana nang katulad sa anumang iba pang inductor na ginagamit upang taasan ang mga frequency sa mga kinakailangang antas. Ang isang toroid inductor twists upang magbuod ng mas mataas na frequency. Ang mga ito ay matipid at mas mahusay na gamitin kumpara sa mga solenoid.

Kapag ang kasalukuyang ay ibinibigay sa buong toroid inductor pagkatapos ito ay bumubuo ng isang magnetic field sa paligid nito. Kaya ang nabuong lakas ng magnetic field ay higit sa lahat ay nakasalalay sa daloy ng kasalukuyang halaga.

Ang flux ng magnetic field ay umaasa din sa bilang ng mga twist na patayo sa daloy ng kasalukuyang direksyon. Ang flux na ito ay nagbabago sa parehong bilis kapag ang pagbabago sa loob ng kasalukuyang daloy sa buong inductor. Habang kumokonekta ang flux sa coil, pagkatapos ay nag-uudyok ito ng electromotive force sa coil sa reverse direction ng inilapat na boltahe.

Code ng Kulay ng Toroidal Inductor

Sa kasalukuyan, ang mga toroidal core ay naa-access bilang coated at uncoated upang magamit sa iba't ibang mga application. Ang mga coated core ay nagbibigay ng mas makinis na radius ng sulok pati na rin ang paikot-ikot na ibabaw. Sa mga core na ito, ang isang coating ay kapaki-pakinabang upang magbigay ng karagdagang saklaw sa gilid, proteksyon sa gilid at isang insulation function.

Mayroong iba't ibang mga coatings ng kulay ang ginagamit sa mga Toroidal core tulad ng Epoxy paint at Parylene coating. Available ang epoxy paint sa iba't ibang kulay tulad ng asul, gray at berde na may CFR. Ang epoxy coating ay inaprubahan ng UL at pangunahing ginagamit para sa coating ng mga toroidal core.

• Ang parylene coating ay pangunahing ginagamit para sa maliliit na Toroidal core ring na may mababang kapal na coating at mataas na dielectric strength.
• Ang patong ng Toroidal core ay nagiging sanhi ng pagbaba ng paunang permeability batay sa laki ng core. Kaya, maaari rin itong mangyari sa tuwing ang mga Toroidal core ay sumasailalim sa mataas na permeability at mas mataas na paikot-ikot na pwersa.
  Mayroong maraming mga benepisyo ng paggamit ng color-coated toroidal cores.
• Ang mga core na ito ay mahusay na tumugma sa iba't ibang uri ng coatings tulad ng epoxy, parylene at powder coatings para sa madaling pagtaas ng winding at pagpapabuti din ng pagkasira ng boltahe.
• Ang hanay ng temperatura ng mga Epoxy coating upang gumana ay hanggang 200 degrees Celsius.
• Ang coating ay nagbibigay ng proteksyon para sa mga gilid at isang insulation function din sa mga core.
• Ang toroid coating ay kinakailangan para makabuo ng insulation barrier sa pagitan ng wire at toroidal core para maiwasan ang short circuit.
• Hindi nakakaapekto ang color coating sa AL value ng toroid.
• Ang toroidal core na may epoxy coating ay nagbibigay ng maraming benepisyo tulad ng lakas, tibay, moisture resistance, chemical resistance, at malakas na dielectric na katangian.

Toroidal Inductor Magnetic Field

Ang toroidal inductor magnetic field ay kinakalkula gamit ang sumusunod na formula.

B = (μ0 N I/2 π r)

saan

Ang 'I' ay tumutukoy sa dami ng daloy ng kasalukuyang sa buong toroidal.
Ang 'r' ay ang average na radius ng toroid.
Ang 'n' ay ang hindi. ng mga liko para sa bawat haba ng yunit.
Ang N = 2rn ay ang average na bilang ng mga pagliko ng toroid para sa bawat haba ng yunit.

Mga Kalamangan at Kahinaan

Ang Mga pakinabang ng toroidal inductors isama ang mga sumusunod.

• Ang mga inductor na ito ay magaan.
  Ang isang toroidal inductor ay mas compact kumpara sa iba pang mga hugis core dahil sila ay ginawa gamit ang mas kaunting mga materyales.
• Ang mga toroid inductors ay bumubuo ng mataas na inductance dahil ang closed-loop core ay may malakas na magnetic field at naglalabas sila ng napakababang electromagnetic interference.
• Ang mga ito ay mas tahimik kumpara sa iba pang mga tipikal na inductors dahil sa kakulangan ng air gap.
• Ang Toroid inductor ay may closed-loop core, kaya magkakaroon ito ng mataas na magnetic field, mas mataas na inductance at Q factor.
• Ang mga paikot-ikot ay medyo maikli at nasugatan sa isang saradong magnetic field, kaya ito ay magpapataas ng electrical performance, kahusayan at mabawasan ang distortion at fringing effect.
• Dahil sa equilibrium ng isang toroid, ang maliit na magnetic flux ay makakatakas mula sa core ay mababa. Kaya, ang inductor na ito ay napakahusay at nagpapalabas ng mas kaunting EMI (electromagnetic interference) sa mga kalapit na circuit.

Ang mga disadvantages ng toroidal inductors isama ang mga sumusunod.

• Ang toroidal core ay nagdudulot ng mga problema paminsan-minsan alinman sa panahon ng aktwal na operasyon at pagsubok.
• Napakahirap magpahangin sa pamamagitan ng makina.
• Sa mga inductor na ito, ang pagkuha ng insulation ay mas kumplikado at napakahirap din na magkaroon ng magnetic gap sa pagitan ng mga windings.
• Ang mga toroids ay mas mahirap i-wind at gayundin ang ibagay. Gayunpaman, mas mahusay ang mga ito sa paggawa ng mga kinakailangang inductance. Para sa parehong inductance bilang isang regular na solenoid, ang isang toroid ay nangangailangan ng mas kaunting mga pagliko at maaaring gawing mas maliit sa laki.

Mga aplikasyon

Ang mga aplikasyon ng toroidal inductors ay kinabibilangan ng mga sumusunod.

• Ang mga inductor na ito ay ginagamit sa iba't ibang industriya mula sa industriya ng telecom hanggang sa pangangalagang pangkalusugan.
• Naaangkop ang mga toroid inductors sa mga telekomunikasyon, mga medikal na aparato, pang-industriya na kontrol, mga instrumentong pangmusika, mga ballast, mga elektronikong preno, kagamitan sa pagpapalamig, mga electronic clutch, aerospace at nuclear field, mga amplifier & kagamitan sa air conditioner.
• Ang mga ito ay ginagamit sa iba't ibang mga electronic circuit tulad ng mga inverter, power supply, at amplifier at gayundin sa mga de-koryenteng kagamitan tulad ng mga computer, radyo, TV at audio system.
• Ginagamit ang mga ito sa pagkamit ng kahusayan sa enerhiya kapag ang mga mababang frequency ay nangangailangan ng inductance.
• Ginagamit ang mga ito sa SMPS o Lumipat ng mode na mga supply ng kuryente , EMI ( Electromagnetic Interference ) mga sensitibong circuit, at mga application ng Filter.

Kaya, ito ay isang pangkalahatang-ideya ng isang toroidal inductor at mayroong iba't ibang uri ng inductors na magagamit na ginagamit sa iba't ibang industriya. Ang pagpili ng mga inductors na ito ay pangunahing nakadepende sa iba't ibang feature tulad ng laki ng case, dimensyon, DC resistance, tolerance, nominal inductance, uri ng packaging at kasalukuyang rating. Ang lahat ng mga tampok na ito ay may mahalagang papel habang pinipili ang eksaktong toroid inductor para sa iyong partikular na aplikasyon. Narito ang isang tanong para sa iyo, ano ang isang air core inductor?