Tipi di induttori, classificazione e come funzionano

L'industria elettronica utilizza diversi stili e tipi di induttori. Gli induttori vengono utilizzati in un circuito per eseguire molte funzioni di vari stili diversi.

Di: S. Prakash

Alcune delle funzioni svolte da alcuni tipi di induttori in un circuito sono la rimozione e il filtraggio dei picchi presenti sulle linee elettriche.

D'altra parte, i filtri ad alte prestazioni utilizzano gli altri tipi di induttori.

Inoltre, ci sono altri tipi di induttori che vengono utilizzati in varie altre aree come all'interno degli oscillatori.

Ciò ha portato alla produzione e alla disponibilità di induttori di vari tipi.

I fattori che agiscono principalmente come fattori determinanti sulla base dei quali vengono differenziati gli induttori di diversi tipi includono valore, dimensione, corrente e frequenza, tra l'altro tesoro di fattori.

Nozioni di base sugli induttori

Le leggi di natura che seguono tutti i tipi di induttori sono sostanzialmente le stesse indipendentemente dal fatto che siano di tipo diverso o che abbiano caratteristiche diverse.

Ogni induttore ha la natura fondamentale di circondare il conduttore attraverso la creazione di un campo di magnetismo.

Inoltre, tutti gli induttori possiedono una certa reattanza.

Gli induttori utilizzano questi parametri di base indipendentemente dal fatto che siano di diverso tipo o che abbiano caratteristiche diverse.

Nota: i circuiti elettrici ed elettronici sono influenzati da un fattore fondamentale che è l'induttanza. La quantità specifica di induttanza associata a una bobina o un filo è dovuta alla creazione del campo magnetico attorno ad essa quando c'è un flusso di corrente.

Ciò si traduce nell'accumulo di energia nel campo magnetico che si traduce nella bobina che agisce per produrre una resistenza ai cambiamenti che si osservano nella bobina o nel conduttore.

Core dell'induttore

La forma in cui sono generalmente fabbricati gli induttori è nella 'forma a spirale'.

Gli induttori sono fabbricati nella forma a spirale poiché c'è un collegamento del campo magnetico con lo spazio tra gli accumuli e gli avvolgimenti.

La produzione degli induttori che possiedono una grande capacità di induttanza è un processo più semplice.

L'induttanza dell'induttore è principalmente influenzata dalla permeabilità del mezzo in cui è posizionata la bobina e quindi viene utilizzato un nucleo che scorre lungo la bobina attraverso il suo centro.

I materiali utilizzati per il nucleo includono materiali magnetici come ferrite e ferro.

Pertanto, vi è un aumento del livello di induttanza che è possibile ottenere attraverso questo.

Ma bisogna fare attenzione durante la selezione del nucleo che verrà utilizzato poiché dovrebbe essere adatto a fornire prestazioni elevate a un dato livello di frequenza, potenza e applicazione generale dell'induttore.

Nuclei induttori e suoi diversi tipi

C'è una grande varietà di induttori disponibili nel settore simili ad altri tipi di componenti come i condensatori.

Ma si può incontrare una difficoltà nel definire i tipi di induttori in modo esatto poiché le applicazioni per le quali gli induttori vengono utilizzati sono di grande varietà.

Gli induttori possono essere eventualmente definiti attraverso il tipo di materiale del loro nucleo e vengono quindi utilizzati per categorizzare gli induttori e definirli in forma base.

Ma va notato che questo non è l'unico modo di classificare gli induttori, ma sono usati su larga scala.

Induttore con anima in aria : Le applicazioni RF come trasmettitori radio e i ricevitori utilizzano generalmente l'induttore a spirale in aria poiché queste applicazioni richiedono un livello molto piccolo di induttanza.

Ci sono molti vantaggi che sono portati avanti da questo induttore a causa dell'assenza di una bobina.

Uno dei vantaggi è che non vi è alcuna perdita dal nucleo in quanto è costituito solo da aria che non può essere persa che a sua volta produce Q di livello molto alto dato che la resistenza della bobina o dell'induttore è di livello basso .

A fronte di questo fenomeno si può osservare l'aumento delle dimensioni fisiche dell'induttore in quanto alle spire presenti la bobina è in numero maggiore e maggiore anche il che le consente di ottenere l'induttanza di pari livello.

Induttore con anima in ferro : Gli induttori che richiedono un'elevata capacità di induttanza e un'elevata potenza generalmente utilizzano nuclei di ferro.

Un laminato di ferro può essere utilizzato da alcune delle bobine o delle bobine audio. In generale, l'uso di questo tipo di induttori è molto limitato.

Induttore con nucleo di ferrite: esiste una grande varietà di tipi di induttori che utilizzano ampiamente la ferrite come materiale per il loro nucleo.

La ferrite è una forma di ossido di metallo ceramico ed è l'ossido ferrico (Fe2O3) attorno al quale si basa insieme all'estrusione o pressatura degli ossidi di nichel-zinco o in alternativa degli ossidi di manganese-zinco nella forma richiesta.

Induttore in polvere di ferro: esiste anche una grande varietà di tipi di induttori che utilizzano ampiamente la polvere di ferro come materiale per il loro nucleo.

Simile al nucleo di ferrite, l'induttore con polvere di ferro come nucleo consente la produzione di induttori o bobine di induttanza di induttanza molto elevata in uno spazio considerevolmente piccolo fornendo un aumento significativo della permeabilità.

Tipi di induttori meccanici e loro applicazioni

Un altro modo a parte il tipo di bobina che può essere utilizzato per classificare gli induttori è sulla base della costruzione meccanica degli induttori. I vari tipi di standard utilizzati per differenziare gli induttori sono:

Induttore basato su bobina: nell'induttore basato su bobina, c'è una bobina di forma cilindrica attorno alla quale è avvolto l'induttore.

L'induttore basato su bobina è progettato in modo tale da poter essere utilizzato per il montaggio del circuito stampato.

Questo induttore può essere utilizzato anche per il montaggio superficiale ma l'inconveniente è che le loro dimensioni possono essere maggiori e quindi sarà necessario che siano montati mediante l'uso di altri mezzi di natura meccanica.

Ci sono alcune versioni dell'induttore basato su bobina che sono più vecchie e possono essere trovate per avere somiglianze in termini di formato rispetto ai normali resistori con piombo.

Induttore toroidale : In questo induttore viene utilizzato un formatore circolare, noto anche come asteroide attorno al quale è ferito l'induttore.

Al fine di aumentare la permeabilità del nucleo, l'induttore toroidale utilizza la ferrite per realizzare il formatore circolare.

Uno dei vantaggi che si ottiene utilizzando il toroide è che quest'ultimo consente lo spostamento del flusso magnetico su se stesso in modo circolare che si traduce in una bassissima dispersione del flusso.

Uno degli svantaggi che si osserva nell'induttore toroidale è che c'è un requisito aggiuntivo di una macchina avvolgitrice appositamente per completare il processo di fabbricazione poiché ad ogni giro è richiesto che attraverso il toroide, il filo debba essere passato.

Induttore ceramico multistrato : La tecnologia per la quale l'induttore ceramico multistrato viene utilizzato su larga scala è la tecnologia a montaggio superficiale.

La produzione dell'induttore viene comunemente eseguita utilizzando il materiale della ceramica magnetica come la ferrite.

Il corpo della ceramica contiene la bobina e questa è a sua volta presentata sulle testate del circuito esterno. Questo processo è molto simile a quello seguito nei condensatori del chip.

Induttori a pellicola: il materiale di base utilizzato negli induttori a pellicola è una pellicola di conduttore. Successivamente si ottiene il profilo del conduttore richiesto sagomando o attaccando il film.

Pertanto, secondo la discussione di cui sopra, è chiaro che ci sono diversi modi in cui un induttore può essere classificato.

Ciascuno dei set di classificazione presenta vantaggi propri e quindi è essenziale che durante la selezione di una qualsiasi delle categorie di classificazione, sia necessario considerare l'applicazione per la quale è richiesto l'induttore.

L'utilizzo di materiali moderni nella produzione degli induttori ha assicurato in modo significativo le elevate prestazioni degli induttori.

Allo stesso tempo, ci sono molte altre strade disponibili per i progettisti dei circuiti, comprese le applicazioni come le applicazioni di potenza, la lotta all'EMI e le applicazioni RF.