인덕터 대 커패시터

저는 교육생 전기 및 PC 하드웨어 애호가입니다. 왜 인덕터와 커패시터가 마더 보드에 사용되는지 궁금합니다. 왜 커패시터를 사용하지 않습니까? 인덕터가 전하를 저장한다고 생각했지만 자기를 사용합니다. 그것을 자성으로 저장하는 데 특별한 점은 무엇입니까?

이에 올바르게 대답하려면 커패시터와 인덕터의 특성을 알아야합니다.

인덕터는 스위칭 레귤레이터에 필요한 주요 구성 요소 중 하나입니다. 커패시터와 인덕터는 커패시터가 전압의 변화에 ​​저항하고 인덕터가 전류의 변화에 ​​저항한다는 점에서 유사하다. 그들의 저항의 "강도"는 그들의 가치에 달려있다

커패시터는 전원 공급 라인을 정리하는 데 널리 사용됩니다 (즉, 더 높은 주파수에서 노이즈 또는 리플 제거). 인덕터는 비교적 일정한 전류가 인덕터를 통과하는 스위칭 전원 공급 장치에 사용됩니다. 스위칭 전원 공급 장치는 스위치가 매우 빠르게 열리고 닫히는 방식으로 작동합니다. 스위치가 닫히면 인덕터가 '충전'됩니다. 스위치가 열리면 에너지가 인덕터에서 부하로 유입됩니다. 일반적으로 이러한 전원 공급 장치는 커패시터와 분리되어 안정적인 전원 공급 라인을 만듭니다.

이 원리가 작동하려면 인덕터가 필요합니다. 모든 신호 주파수에 대해 동일한 저항을 갖는 저항을 알고있는 경우 커패시터를 DC (0Hz)에 대해 무한대, 고주파에 대해 0 인 저항으로 간주해야합니다. 인덕터는 정반대입니다. 저항은 0Hz에서 0이고 고주파에서 무한대입니다. 그러나이 저항 (순수 저항에만 사용됨)이라고 부르지 않고 임피던스라고 부릅니다.

PC 마더 보드 또는 그래픽 카드는 기본적으로 이것보다 많지 않습니다. 그들은 메인 칩과 그들 사이의 라우팅을 가지고 있으며 대부분의 다른 구성 요소는 전원 공급 장치이거나 칩이나 커넥터 사이의 약간의 인터페이스입니다.

커패시터의 기본 전기적 특성은 커패시터 양단의 전압이 순간적으로 변할 수 없다는 것과 인덕턴스의 기본 특성은 인덕터를 통한 전류가 순간적으로 변할 수 없다는 것입니다. 커패시터는 전기장에 에너지를 저장하여 전압을 보존하는 반면 인덕터는 자기장에 에너지를 저장하여 전류를 보존합니다.

그 결과 커패시터가 더 높은 주파수에서 가장 잘 작동하지만 인덕터는 더 낮은 주파수에서 가장 잘 작동합니다. 또 다른 결과는 커패시터를 통해 AC 전류를 넣을 경우 커패시턴스와 주파수에 따라 위상 각에 따라 전압이 전류보다 뒤떨어집니다. 커패시터는 전압의 변화를 막습니다. 한편 인덕터에 AC 전압을 넣으면 인덕턴스와 주파수에 의존하는 위상 각만큼 전류가 전압보다 뒤떨어집니다. 인덕터는 전류의 변화를 막습니다.

경우에 따라 인덕터와 커패시터가 서로 대체 될 수 있습니다. 다른 사람들은 할 수 없습니다. 물론, 그들은 직접적으로 대체 하지 않습니다 . 이것이 의미하는 바는 일부 회로를 약간 수정하여 커패시터 대신 인덕터를 사용하거나 그 반대의 경우에도 동일한 목적을 달성 할 수 있다는 것입니다. 일부 회로는 할 수 없습니다.

인덕터는 자기장에 전하 를 저장하지 않고 오히려 에너지를 저장합니다. 자기장이 붕괴 될 때, 인덕터는 자발적으로 전압을 생성 할 것이다. 전압은 일반적으로 인덕터에 이전에 적용된 전압보다 훨씬 높습니다. 커패시터는 적용된 전압보다 큰 전압을 나타내지 않습니다. 예를 들어, 가솔린 엔진 용 점화 코일을 만드는 데 커패시터를 사용할 수 없습니다.

직렬로 연결된 커패시터는 어떤면에서 인덕터와 병렬로 유사합니다. 두 방법 모두 동일한 주파수 응답으로 필터를 만들 수 있습니다. 그러나 이러한 회로의 부하 효과는 동일하지 않습니다. 직렬로 연결된 커패시터는 DC를 차단하므로 DC 소스에는 무한한 임피던스 (가장 가벼운 부하)처럼 보입니다. 병렬로 연결된 인덕터는 정확히 반대입니다 : 단락. 두 장치는로드 장치의 관점에서 유사하게 보입니다. 하이 패스 필터링되고 DC가없는 신호를 봅니다. 그러나 DC는 같은 방식으로 제거되지 않습니다. 개방 부하로 신호를 차단하는 것은 신호를 접지로 단락시키는 것과 다릅니다.

마찬가지로 직렬로 연결된 인덕터는 커패시터와 병렬로 비슷하지만 부하 효과는 동일하지 않습니다. 커패시터를 사용하여 AC 또는 특정 주파수 이상의 AC가 회로로 들어가는 것을 방지 할 수 있습니다. 때로는 RF 노이즈가 장치로 유입되는 것을 차단할 때와 같이 허용됩니다. 다른 경우에는 접지로 AC를 분로하면 해당 신호 소스에 허용되지 않는 부하가 발생할 수 있습니다. 인덕터는 높은 임피던스를 생성하여 AC를 차단할 수 있습니다.

따라서 직렬 커패시터 대신 병렬 인덕터를 병렬 인덕터로 대체 할 수있는 회로에서도 부하 차이를 고려할 때 하나를 선택해야 할 수도 있습니다.

이것은 질문이 너무 오랫동안 당혹 스럽습니다. 인덕터없이 "강압"컨버터를 시뮬레이션 했으므로 이제 무엇이 잘못되었는지 알아 냈습니다.

기본적으로 인덕터를 건너 뛰면 작동합니다. 그러나 효율은 선형 레귤레이터의 경우와 비슷합니다. 전압 강하는 12V 전원에서 출력 커패시터로의 기생 저항이 떨어지기 때문입니다.

인덕터는 여기서 저항처럼 작동하지만 에너지를 낭비하지 않고 천천히 커패시터로 펌핑합니다.

인덕터는 전기 노이즈를 필터링하기 위해 인라인으로 배치됩니다. 접지로 션트 노이즈를 발생시키기 위해 캡을 병렬로 배치합니다. 둘 다 전압과 전류 사이에서 위상 변이를 일으킬 수 있지만 반대 방향으로 그렇게함으로써 효과가 상쇄됩니다.

$X_C =X_L$$X_L= 2{\pi}fL$, $X_{C}=\frac{1}{2{\pi}f C}$ , 밴드 스톱 또는 밴드 패스 $V=0.707V_{max}$

대답의 핵심은 Jim C가 제공 한 것입니다. 대부분의 교훈적인 자료는 인덕터와 병렬로 직렬로 커패시터를 표시하고 그 반대도 마찬가지입니다. 각각이 위상을 반대 방향으로 이동하기 때문에 완전히 사실이 아닙니다. 따라서 시프트를 원하지 않으면 인덕터와 커패시터를 결합해야합니다. 어떤 상황에서는 한 방향으로 만 시프트가 허용되므로 커패시터 또는 인덕터를 그에 따라 사용할 수 있습니다. 주제에 대한 자세한 설명은 다음과 같습니다.