인덕터-그들은 무엇을 위해 사용됩니까? [닫은]

인덕터는 언제 실제로 사용됩니까? 나는 물리적 특성을 고려하여 요소를 회로에 구현하기가 일반적으로 어렵다는 것을 읽었습니다. 또한 인덕터가 회로에 배치되면 실제로 평면에 코일을 배치하는 평면화 방법이 있지만 실제로는 그리 일반적이지 않습니다.

나는 몇몇 무선 애플리케이션에서 인덕터가 약간만 사용되는 것을 보았지만 그다지 많지는 않다. 인덕터를 필터에 사용할 수 있지만 훨씬 더 정확하고 쉽게 사용할 수있는 커패시터도 사용할 수 있습니다.

즉, 어떤 인덕터 정말 사용 을 위해 ?

좋은 질문입니다. 한 가지 일반적인 용도는 필터입니다. 커패시터는 고주파 신호를 쉽게 통과하지만 저주파 신호에는 저항합니다. 인덕터는 정반대이지만 저주파를 쉽게 통과하고 고주파를 방해합니다. 실제로 대부분의 스피커 엔클로저에는 저주파 에너지를 우퍼로 전달하기 위해 우퍼에 사용되는 인덕터가 있으며, 트위터에는 커패시터가 트위터와 함께 사용되어 고주파 에너지를 트위터로 전달합니다.

인덕터를 사용하는 이유는 고주파 에너지를 "소비"하거나 "폐기"하지 않고 통과하지 못하게 막기 때문에 에너지가 커패시터를 통해 트위터로 전달 될 수 있기 때문입니다.

일반적으로 인덕터의 동작은 커패시터의 동작과 이중이므로 하나를 필요로하는 대부분의 기능은 다른 기능을 사용하여 다른 배열로 구현할 수 있습니다. 그러나 항상 그런 것은 아닙니다. 예를 들어, 저주파 에너지 만 수신하려는 경우 저항기를 넣고 커패시터를 접지에 연결할 수 있습니다. 고주파 에너지는 커패시터를 통해 "단락 (short)"되며, 커패시터를 가로 지르는 진폭은 거의 남기지 않으면 서 저항 (고주파 신호를 열로 변환)에 걸쳐 대부분의 전압을 떨어 뜨립니다. 정보 만 원하면 잘 작동하므로 고주파 에너지를 낭비해도 괜찮습니다. 그러나 스피커의 경우 스피커 상자에 높은 에너지를 공급하는 데 많은 작업이 필요하므로 필터링 방법이 필요합니다. 에너지를 잃지 않고!

이는 저항과 커패시터 및 인덕터 사이의 근본적인 차이를 가져온다. 저항기는 전압을 통해 전류를 열로 변환합니다. 그러나 커패시터와 인덕터는 그렇지 않습니다! 이상적인 버전은 전기 에너지를 열로 변환하지 않습니다. 실제 전압은 전압을 통과하는 전류와 열의 전류를 열로 변환하지만 전압 / 전류의 주파수에 따라 다릅니다.

인덕터의 또 다른 일반적인 용도는 발진기입니다. 인덕터와 커패시터가 양쪽 끝에 함께 연결되어 있다고 상상해보십시오. 둘 다 정확히 같은 양을 저항하는 주파수가 있습니다! 이를 조합의 공진 주파수라고합니다. 일단 시작하면 커패시터의 전압은 전압이 0에 도달 할 때까지 인덕터에 전류가 흐르게합니다. 그러나 이제 인덕터는 전류가 계속 흐르기를 원하므로 커패시터가 충전됩니다. 그러나 이전의 반대 전압으로. 전류가 0에 도달하면, 커패시터는 전류를 다시 강요하기 시작하고, 이전과 반대 방향으로 축적됩니다. 그리고 같은 것이 반복됩니다.

인덕터와 커패시터가 완벽하다면, 이것은 영원히 계속 될 것입니다. 그러나 둘 다 약간의 에너지를 잃고 열로 바뀝니다. 따라서 전압과 전류는 각각의 반복에서 줄어 듭니다. 발진기는 각주기 후에 손실 된 에너지를 보충하는 방법입니다.

세 번째 일반적인 용도는 에너지 저장 장치, 특히 스위칭 전원 공급 장치입니다. 이 경우 DC 전원 공급 장치의 기능은 연속 전류를 공급하는 것입니다. 또한 입력 전압 소스와 출력 전압 공급 사이를 전환하는 기능이 있습니다. 따라서 고주파수를 차단한다는 사실은 다음과 같이 보일 수 있습니다. 전압이 갑자기 변할 때이를 통과하는 전류는 변하지 않습니다. 오히려 전류가 달라지기 시작합니다. 따라서 매우 빠르게 전압을 매우 높음, 매우 높음, 매우 높음, 0으로 변경하면 전류가 상승하기 시작하고 감소하기 시작하지만 두 전압 중 하나만 남겨두면 짧은 시간에 전류는 어느 방향으로도 크게 변하지 않습니다. 낮게 유지 한 것과 같은 기간 동안 높게두면 그러면 전류가 평균화되고 일정하게 유지됩니다. 해당 전류가 전원 공급 장치에서 꺼낸 전류와 일치하면 전원 공급 장치의 출력 전압이 일정하게 유지됩니다. 이제 고전압을 접지보다 조금 더 길게 두는 것을 상상해보십시오. 많은 반복 과정에서 전류가 천천히 증가합니다. 그 반대도 마찬가지입니다. 부하가 계속 동일한 전류를 사용하면 여분의 전류가 출력과 접지 사이에서 커패시터를 충전하기 때문에 전원의 출력 전압이 천천히 상승합니다. 이것이 스위칭 전원이 인덕터를 사용하여 큰 입력 전압을 더 작은 출력 전압으로 변경하는 방법입니다. 출력 전압을 감지하고 원하는 전압과 비교하고 인덕터에 높은 입력 전압과 접지가 제공되는 시간을 조정하는 회로가 있습니다.

이것들은 유일하게 세 가지 용도로만 사용됩니다. 그러나 일부 이국적인 회로는 인덕터의 전달 기능을 이상한 방식으로 사용합니다 (예 : 구형 레이더에서 "조향"회로의 일부로 나가는 에너지가 민감한 수신기를 끄는 것을 차단 함) ). 커패시터가 인덕터처럼 회로를 볼 수있게하는 "자이 레이터"도 참조하십시오.

커패시터에 저장된 에너지는 반대 방향으로 다시 나옵니다.

인덕터에 저장된 에너지 는 들어간 방향과 같은 방향으로 나옵니다 .

이를 통해 특정 주파수에서 커패시터와 커패시터 사이에 에너지가 순환하는 공진 LC 회로를 구축 할 수 있습니다. 이는 무선 수신기 회로의 전통적인 기초입니다.

LC 필터는 RC 필터보다 통과하는 신호에서 적은 에너지를 잃을 수 있습니다.

또한 전류 펄스를 인덕터에 보내고 특정 목표 DC 값으로 효과적으로 필터링하여 무손실 전력 전압 변환 "부스트"및 "벅"변환기를 구축 할 수도 있습니다.

또한 인덕터 (와이어 코일)를 사용하여 작동하는 장치를 고려해 보겠습니다. 나는 당신이 전에 이런 것들을 보았을 것이라고 확신합니다.

릴레이, 솔레노이드, 스피커 (헤드폰 포함), 무빙 코일 마이크, 변압기, 전자석, 모터 등

몇 가지 예만 있습니다.

이 단순화 된 스위칭 레귤레이터를 고려하십시오.

MOSFET Q1에 적용된 구형파는 Vin을 구형파로 잘라 L1-C1 필터에 적용합니다. (D1은 Q1의 오프 타임 동안 인덕터 전압을 클램핑하여 스위칭 노드가 출력에 대해 과도하게 마이너스가되는 것을 방지합니다.)이 구형파의 평균은 부하에 제공된 에너지가되지만 대부분의 부하는 그렇지 않습니다 날카로운 모서리를 가진 맥동 DC처럼. 인덕터는 전류 상승 속도를 훨씬 낮은 값으로 늦추고 에너지를 저장하여 스위치가 꺼져있을 때 에너지를 커패시터와 부하에 공급합니다. 커패시터는 Q1 상태에 관계없이 항상 제어 된 충전 전류를 확인하여 출력을 DC (DC 신호를 타고가는 매우 작은 삼각 AC 신호)에 가깝게 만듭니다.

이 전류 필터링 (인덕터에서 제공)과 전압 필터링 (캐패시터에서 제공)의 결합으로 구형파를 합리적인 DC 출력으로 만듭니다. 인덕터가 C1의 충전 및 방전 속도를 제어하지 않으면 출력은 레귤레이터의 구형파 입력과 비슷하지 않으며 Q1이 켜져있을 때 커패시터가 Vin에 갑자기 충전 될 때 큰 전류가 흐르고 Q1이되면 빠른 방전이 발생합니다. C1에서 전압을 유지하는 데 도움이되는 전류 소스가 없기 때문에 꺼집니다.

전압이 다른 두 개의 노드를 연결할 때마다 전류를 제한해야합니다. 그렇지 않으면 급격한 증가가 발생합니다. 인덕터는 저항처럼 열을 태우지 않고 (대부분) 전류 흐름을 제한하지 않습니다. 기본적으로 짧은 전류 펄스를 얻는 대신 동일한 평균 전류가 더 오랜 시간에 걸쳐 확산됩니다. 이는 전체 전력 전송의 RMS를 낮추어 열 손실과 EMI / RFI 잡음을 줄입니다.

이에 대한 일반적인 응용 분야로는 DC / DC 변환기 , AC / DC 변환기 , AC / AC 변환기 및 DC / AC 변환기를 포함한 전원 공급 장치가 있습니다. 기본적으로 한 전압에서 다른 전압으로 변환하려는 경우 연결시 큰 전류 스파이크가 발생할 위험이 있습니다. 인덕터는 전류 흐름을 제한하여 이러한 스파이크를 제거합니다.

또한 초크는 예기치 않은 전류 스파이크가 장비에 영향을 미치지 않도록 예측할 수없는 신호의 필터에 유용합니다. 이러한 종류의 인덕터는 필요에 따라 다양한 크기로 쉽게 구할 수 있습니다.

간단한 용어로 인덕터가 사용됩니다

1. 유도 EMF (발전기, 역 공급, 변압기 용) ..
2. 자기

전체적인 목적은 인덕턴스, 즉 자성이므로 코어가 다릅니다. 당신은 물리학적인 관점에서 이것을보아야합니다. 전자 제품은 그 응용 측면 일뿐입니다.