Като подправен доставчик на дроселни бобини, се сблъсках с множество запитвания от клиенти относно приложимостта на намотките на дросела в DC вериги. Този въпрос е не само основен, но и има значителни практически последици за различни електрически и електронни приложения. В този блог ще се задълбоча в науката зад намотки на дросели, ще анализирам поведението им в схеми на постоянен ток и ще изследвам истинските световни сценарии, където те могат или не могат да бъдат използвани.
Разбиране на дросели
Преди да обсъдим тяхното използване в постояннотокови схеми, нека първо да разберем какви са намотките на дросела. Задушаването е индуктор, който по същество е пасивен двукратен електрически компонент, който съхранява енергия в магнитно поле, когато електрическият ток тече през него. Състои се от намотка от телена рана около сърцевина, която може да бъде направена от въздух, ферит или други магнитни материали.
Основното свойство на индуктора е неговата индуктивност, измерена в Henries (H). Индуктивността определя колко магнитен поток се генерира за единица ток, преминаващ през бобината. Според закона на Електромагнитната индукция на Фарадей, промяната в тока, преминаваща през индуктор, предизвиква електромоторна сила (ЕМП) в бобината, която се противопоставя на промяната в тока. Това свойство е известно като себе си.
Намотките на дросела са проектирани да блокират или „задушават“ високата честотна променлива ток (AC), като същевременно позволяват да премине директен ток (DC) или ниска честотна променлив ток. Те се използват широко в захранвания, радиочестотни (RF) вериги и аудио системи за филтриране на нежелани честоти.
Как се държат намотки на задушаване в променливи и постоянен ток
За да разберем дали намотката може да се използва в постоянен ток, трябва да изследваме поведението му както в променлив ток, така и в постоянен ток.
В променливи вериги
В променлива верига токът постоянно променя посоката и величината. Тъй като токът се променя, магнитното поле около дросела също се променя, предизвиквайки ЕМП в бобината според закона на Фарадей. Този индуциран ЕМП се противопоставя на промяната в тока, което води до намотката на дросела да действа като резистор на променливотоковия сигнал. Импедансът на индуктор в променливотоковата верига се дава от формулата (z = j \ омега L), където (z) е импедансът, (\ omega) е ъгловата честота на променливотоковия сигнал ((\ omega = 2 \ pi f), където (f) е честотата) и (l) е индукцията. С увеличаването на честотата на променливотоковия сигнал, импедансът на дросела също се увеличава, като ефективно блокира сигналите с висока честота.
В постояннотокови вериги
В постоянен ток токът тече в една посока с постоянна величина. След като токът достигне стабилна стойност на състоянието, няма промяна в магнитното поле около дросела. Според закона на Фарадей, тъй като няма промяна в магнитното поле, в намотката не се предизвиква ЕМП. В този случай дроселът се държи като обикновен резистор, като съпротивлението му се определя от съпротивлението на жицата, използвана за навиване на бобината. Това съпротивление обикновено е много ниско, а спадът на напрежението през намотката на дросела се дава от закона на Ом (V = IR), където (V) е спадът на напрежението, (i) е токът, а (r) е съпротивлението на бобината.
Използване на дроселни намотки в постояннотокови вериги
Въз основа на горния анализ, дроселът наистина може да се използва в постоянен ток, но функцията му е различна от тази в променлива верига.
Филтриране на DC Ripple
Едно от най -често срещаните приложения на дроселни намотки в постояннотокови вериги е да се филтрират DC Ripple. В захранването изходът на изправител е пулсиращ DC сигнал, който съдържа както DC компонент, така и компонент на променлив ток (Ripple). В комбинация с кондензатор може да се използва намотка за задушаване, за да се образува нискочестотен филтър. Намотката на дросела блокира компонента на пулсации с висока честота, докато кондензаторът съхранява и освобождава енергия, за да изглади останалия DC сигнал. Това помага да се осигури по -стабилно постояннотоково напрежение към товара.
Индуктивни натоварвания в постояннотокови вериги
Намотките на дросела се използват и в постояннотокови вериги с индуктивни натоварвания, като двигатели и соленоиди. Когато токът в индуктивно натоварване внезапно се прекъсне, се генерира голям гръб - ЕМП поради срутителното магнитно поле. Този гръб - EMF може да причини повреда на превключващите устройства във веригата. Задушава намотка може да се използва за ограничаване на скоростта на промяна на тока, намаляване на величината на гърба - ЕМП и защита на компонентите на веригата.
Съхранение на енергия в постоянен ток
В някои постоянен ток, като усилватели на преобразуватели и конвертори за усилване, намотките се използват за съхранение на енергия. По време на времето на превключващия транзистор токът преминава през дросела и енергията се съхранява в магнитното му поле. Когато транзисторът се изключи, съхраняваната енергия се отделя на товара, осигурявайки по -високо или по -ниско изходно напрежение в зависимост от конфигурацията на веригата.
Видове намотки, подходящи за постояннотокови вериги
Има няколко вида дроселни бобини, които обикновено се използват в постояннотокови вериги:
Желязо - намотки на основни задуци
Желязо - намотки на основни задуци имат висока стойност на индуктивност поради високата магнитна пропускливост на желязното ядро. Те са подходящи за приложения, при които трябва да се съхранява голямо количество енергия или когато е необходима висока степен на филтриране. Въпреки това, те могат да имат някои недостатъци, като например основни загуби при високи честоти и насищане при високи токове.
Въздух - намотки на основни дросел
Air - Core Doche Coils имат по -ниска стойност на индуктивност в сравнение с намотки на Core - Core Drok, но те имат предимството да бъдат без загуби от основни и проблеми с насищането. Те често се използват във високочестотни постояннини, където се изисква ниска индуктивност, несилно задушаване.
Ферит - основни дроселни бобини
Ferrite - Основните намотки на задушаване предлагат добър компромис между високата индуктивност и ниските ядро. Те се използват широко в захранването на постоянен ток и други електронни вериги за филтриране на висок честотен шум.
Свързани продукти на бобината
В допълнение към задушаването на бобини, ние предлагаме и редица свързани продукти на бобини, които може да ви представляват интерес. Например, [осцилиращата намотка] (/соленоид - намотка/фиксирана - индуктивност - намотка/осцилиране - намотка.html) обикновено се използва в радиочестотните вериги за генериране или получаване на осцилиращи сигнали. [Антенната намотка] (/соленоид - намотка/фиксирана - индуктивност - намотка/антена - бобина.html) играе решаваща роля в безжичните комуникационни системи чрез преобразуване на електрически сигнали в електромагнитни вълни и обратно. И [резонансната намотка] (/соленоид - намотка/фиксирана - индуктивност - намотка/резонанс - намотка.html) се използва в резонансни вериги за постигане на специфична резонансна честота.
Заключение и покана
В заключение, намотките за задушаване могат ефективно да се използват в постояннотокови вериги за различни цели, като филтриране на DC Ripple, предпазване от гръб - EMF и съхранение на енергия. Като професионален доставчик на намотка за дросела имаме богат опит в осигуряването на висококачествени бобини за задушаване за различни приложения за постоянен ток. Нашите продукти са проектирани и произведени, за да отговарят на най -високите стандарти за производителност и надеждност.
Ако се интересувате от нашите намотки или други свързани с бобини продукти или ако имате въпроси относно използването на намотки на дросела във вашите DC вериги, ние ви насърчаваме да се свържете с нас за подробна дискусия. Ние се ангажираме да ви предоставим най -добрите решения и отлично обслужване на клиентите. Нека работим заедно, за да постигнете вашите електрически и електронен дизайн.
ЛИТЕРАТУРА
- "Електрически вериги" от Джеймс У. Нилсон и Сюзън А. Ридел.
- „Основи на електрическите вериги“ от Чарлз К. Александър и Матей Ний Садику.
- „Изкуството на електрониката“ от Пол Хоровиц и Уинфийлд Хил.