5 การประยุกต์ใช้ตัวเหนี่ยวนำที่คุณควรรู้

สารบัญ:

5 การประยุกต์ใช้ตัวเหนี่ยวนำที่คุณควรรู้
5 การประยุกต์ใช้ตัวเหนี่ยวนำที่คุณควรรู้
Anonim

ในฐานะหนึ่งในส่วนประกอบพื้นฐานแบบพาสซีฟ ตัวเหนี่ยวนำมีบทบาทสำคัญในการใช้งานด้านอิเล็กทรอนิกส์ ตั้งแต่สตาร์ทเครื่องยนต์ไปจนถึงส่งกำลังไปยังบ้านของคุณ ตัวเหนี่ยวนำเก็บพลังงานไว้ในสนามแม่เหล็กเมื่อกระแสไหลผ่าน ตัวเหนี่ยวนำทั่วไปใช้ลวดหุ้มฉนวนพันเป็นขดลวดรอบแกนกลาง

มีประโยชน์เท่าตัวเหนี่ยวนำ ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดคือขนาดทางกายภาพของพวกมัน ตัวเหนี่ยวนำมักจะแคระส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ในวงจรและเพิ่มน้ำหนักเช่นกัน เทคนิคบางอย่างจำลองตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ในวงจร อย่างไรก็ตาม ความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นและส่วนประกอบเพิ่มเติมจำกัดการใช้เทคนิคเหล่านี้

Image
Image

ตัวกรอง

ตัวเหนี่ยวนำถูกใช้อย่างกว้างขวางกับตัวเก็บประจุและตัวต้านทานเพื่อสร้างตัวกรองสำหรับวงจรแอนะล็อกและในการประมวลผลสัญญาณ โดยลำพัง ตัวเหนี่ยวนำทำหน้าที่เป็นตัวกรองความถี่ต่ำ เนื่องจากอิมพีแดนซ์ของตัวเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้นเมื่อความถี่ของสัญญาณเพิ่มขึ้น

เมื่อรวมกับตัวเก็บประจุซึ่งมีอิมพีแดนซ์ลดลงเมื่อความถี่ของสัญญาณเพิ่มขึ้น ตัวกรองแบบมีรอยบากจะส่งผลให้ผ่านได้เฉพาะช่วงความถี่บางช่วงเท่านั้น

ด้วยการรวมตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวนำ และตัวต้านทาน โทโพโลยีตัวกรองขั้นสูงรองรับการใช้งานที่หลากหลาย ตัวกรองถูกใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ แม้ว่าตัวเก็บประจุมักจะใช้แทนตัวเหนี่ยวนำเมื่อเป็นไปได้ เนื่องจากมีขนาดเล็กและราคาถูกกว่า

เซ็นเซอร์

เซ็นเซอร์ไร้สัมผัสได้รับการชื่นชมจากความน่าเชื่อถือและความสะดวกในการใช้งาน ตัวเหนี่ยวนำสัมผัสสนามแม่เหล็กหรือการมีอยู่ของวัสดุที่ซึมผ่านด้วยแม่เหล็กได้จากระยะไกล

เซ็นเซอร์อินดักทีฟเป็นจุดศูนย์กลางของทุกสี่แยกที่มีสัญญาณไฟจราจรที่ตรวจจับปริมาณการจราจรและปรับสัญญาณให้เหมาะสม เซ็นเซอร์เหล่านี้ทำงานได้ดีเป็นพิเศษสำหรับรถยนต์และรถบรรทุก รถจักรยานยนต์และยานพาหนะอื่นๆ บางรุ่นไม่มีลายเซ็นมากพอที่จะให้เซ็นเซอร์ตรวจจับได้โดยไม่ต้องใช้แรงกระตุ้นโดยการเพิ่มแม่เหล็ก h3 ลงที่ด้านล่างของรถ

เซ็นเซอร์อุปนัยถูกจำกัดในสองวิธีหลัก วัตถุที่จะตรวจจับต้องเป็นแม่เหล็กและกระตุ้นกระแสในเซ็นเซอร์ หรือเซ็นเซอร์ต้องได้รับพลังงานเพื่อตรวจจับการมีอยู่ของวัสดุที่มีปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็ก พารามิเตอร์เหล่านี้จำกัดการใช้งานของเซ็นเซอร์อุปนัยและส่งผลต่อการออกแบบที่ใช้

หม้อแปลง

การรวมตัวเหนี่ยวนำที่มีเส้นทางแม่เหล็กร่วมกันทำให้เกิดหม้อแปลงไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของโครงข่ายไฟฟ้าของประเทศ หม้อแปลงไฟฟ้าถูกพบในแหล่งจ่ายไฟจำนวนมาก เพื่อเพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในระดับที่ต้องการ

ถังสีเทาที่มักพบบนเสาไฟฟ้ามีหม้อแปลง

เนื่องจากสนามแม่เหล็กเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของกระแส ยิ่งกระแสเปลี่ยนแปลงเร็ว (ความถี่เพิ่มขึ้น) หม้อแปลงก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น เมื่อความถี่ของอินพุตเพิ่มขึ้น อิมพีแดนซ์ของตัวเหนี่ยวนำจะจำกัดประสิทธิภาพของหม้อแปลงไฟฟ้า ในทางปฏิบัติแล้ว หม้อแปลงไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำจะถูกจำกัดไว้ที่สิบกิโลเฮิรตซ์ ซึ่งมักจะต่ำกว่า ข้อดีของความถี่ในการทำงานที่สูงขึ้นคือหม้อแปลงไฟฟ้าที่เล็กกว่าและน้ำหนักเบากว่าซึ่งให้โหลดเท่ากัน

Image
Image

มอเตอร์

ตัวเหนี่ยวนำมักจะอยู่ในตำแหน่งคงที่และไม่ได้รับอนุญาตให้เคลื่อนที่เพื่อให้สอดคล้องกับสนามแม่เหล็กที่อยู่ใกล้เคียง มอเตอร์เหนี่ยวนำใช้ประโยชน์จากแรงแม่เหล็กที่นำไปใช้กับตัวเหนี่ยวนำเพื่อเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล

มอเตอร์เหนี่ยวนำได้รับการออกแบบเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่หมุนได้ทันเวลาด้วยอินพุต ACเนื่องจากความเร็วของการหมุนถูกควบคุมโดยความถี่อินพุต มอเตอร์เหนี่ยวนำจึงมักใช้ในแอปพลิเคชันความเร็วคงที่ซึ่งสามารถขับเคลื่อนโดยตรงจากแหล่งจ่ายไฟหลัก 50/60hz ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของมอเตอร์เหนี่ยวนำมากกว่าการออกแบบอื่นๆ คือ ไม่จำเป็นต้องมีการสัมผัสทางไฟฟ้าระหว่างโรเตอร์กับมอเตอร์ ทำให้มอเตอร์เหนี่ยวนำแข็งแกร่งและเชื่อถือได้

มอเตอร์ไฟฟ้าธรรมดาๆ หลายตัวที่คุณจะพบเหมือนในพัดลม คือมอเตอร์เหนี่ยวนำ

เก็บพลังงาน

เช่นตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวนำเก็บพลังงาน ตัวเหนี่ยวนำต่างจากตัวเก็บประจุตรงที่ตัวเหนี่ยวนำสามารถเก็บพลังงานได้นานแค่ไหน เนื่องจากพลังงานนั้นถูกเก็บไว้ในสนามแม่เหล็ก ซึ่งจะยุบตัวลงเมื่อถอดพลังงานออก

การใช้งานหลักสำหรับตัวเหนี่ยวนำเนื่องจากการจัดเก็บพลังงานอยู่ในอุปกรณ์จ่ายไฟแบบโหมดสวิตช์ เช่น แหล่งจ่ายไฟในพีซี ในอุปกรณ์จ่ายไฟโหมดสวิตช์ที่ไม่แยกตัวที่เรียบง่ายกว่านั้น ตัวเหนี่ยวนำตัวเดียวจะใช้แทนหม้อแปลงไฟฟ้าและส่วนประกอบที่เก็บพลังงานในวงจรเหล่านี้ อัตราส่วนของเวลาที่ตัวเหนี่ยวนำถูกจ่ายไฟต่อเวลาที่ไม่มีการจ่ายไฟ จะเป็นตัวกำหนดอัตราส่วนของแรงดันไฟขาเข้าและขาออก