인덕터는 전자 제품의 주요 수동 부품 중 하나입니다. 전자 제품의 기본 수동 구성 요소는 저항, 커패시터 및 인덕터입니다. 인덕터는 모두 전기장을 사용하여 에너지를 저장하고 두 단자 모두 수동 구성 요소이므로 커패시터와 밀접한 관련이 있습니다. 그러나 커패시터와 인덕터는 구성 속성, 제한 및 용도가 다릅니다.
인덕터는 자기장에 에너지를 저장하는 2 단자 부품입니다. 코일 또는 초크라고도합니다. 그것은 흐르는 전류의 변화를 차단합니다.
인덕터는 코일 내부의 전압 (EMF)과 전류 변화의 비율 인 인덕턴스 값을 특징으로합니다. 인덕턴스 의 단위는 Henry 입니다. 인덕터를 통과하는 전류 흐름이 초당 1 암페어의 속도로 변경되고 코일 내부에 1V의 EMF가 생성되면 인덕턴스 값은 1 헨리가됩니다.
Electronics에서 Henry 값의 인덕터는 애플리케이션 측면에서 매우 높은 값이므로 거의 사용되지 않습니다. 일반적으로 Milli Henry, Micro Henry 또는 Nano Henry와 같은 훨씬 낮은 값이 대부분의 응용 프로그램에서 사용됩니다.
상징 | 값 | Henry와의 관계 |
mH | 밀리 헨리 | 1/1000 |
어 | 마이크로 헨리 | 1/1000000 |
nH | 나노 헨리 | 1/1000000000 |
인덕터 의 기호 는 아래 이미지에 나와 있습니다.
이 기호는 꼬인 전선을 나타내는 것으로 전선이 코일로 구성되어 있음을 의미합니다.
인덕터의 구성
인덕터는 코일로 추가로 형성된 절연 구리선을 사용하여 형성됩니다. 코일은 모양과 크기가 다를 수 있으며 다른 유형의 재료로 감쌀 수도 있습니다.
인덕터의 인덕턴스는 와이어 권선 수, 턴 사이의 간격, 턴 수, 코어 재료 유형, 투자율, 크기, 모양 등과 같은 여러 요소에 따라 크게 달라집니다.
이상적인 인덕터와 전자 회로에 사용되는 실제 실제 인덕터 사이에는 큰 차이가 있습니다. 실제 인덕터에는 인덕턴스가있을뿐만 아니라 커패시턴스와 저항도 있습니다. 밀접하게 감겨 진 코일은 코일 권선 사이에 측정 가능한 양의 표유 커패시턴스를 생성합니다. 이 추가 커패시턴스와 와이어 저항은 인덕터의 고주파 동작을 변경합니다.
인덕터는 거의 모든 전자 제품에 사용되며 인덕터의 일부 DIY 애플리케이션은 다음과 같습니다.
- 금속 탐지기
- Arduino 금속 탐지기
- FM 송신기
- 발진기
인덕터는 어떻게 작동합니까?
더 논의하기 전에 자기장과 자기 속 이라는 두 용어의 차이점을 이해하는 것이 중요합니다.
도체를 통해 전류가 흐르는 동안 자기장 이 생성됩니다. 이 두 가지는 선형 적으로 비례합니다. 따라서 전류가 증가하면 자기장도 증가합니다. 이 자기장은 SI 단위 Tesla (T) 로 측정됩니다. 자, 자속 이란 무엇 입니까? 음, 특정 영역을 통과하는 자기장의 측정 또는 양입니다. Magnetic Flux는 또한 SI 표준의 단위를 가지고 있으며 Weber 입니다.
따라서 현재로서는 인덕터를 통해 흐르는 전류에 의해 생성되는 자기장이 인덕터에 걸쳐 있습니다.
더 자세히 이해하려면 패러데이의 인덕턴스 법칙을 이해해야합니다. 당 인덕턴스 패러데이 법칙, 생성 된 EMF는 자속의 변화율에 비례한다.
VL = N (dΦ / dt)
여기서 N은 회전 수이고 Φ 는 플럭스의 양입니다.
인덕터의 구성
하나의 일반적인 표준 인덕터 구성 및 작동은 코어 재료를 단단히 감싸는 구리 와이어로 시연 될 수 있습니다. 아래 이미지에서 구리 와이어는 코어 재료에 밀착되어 2 단자 패시브 인덕터가 됩니다.
전선을 통해 전류가 흐르면 전자기장이 도체를 가로 질러 발전하고 자속의 변화율에 따라 기전력 또는 EMF가 생성됩니다. 따라서 플럭스 링키지는 Nɸ가됩니다.
코어 재료의 권선 코일 인덕터 의 인덕턴스 는 다음과 같습니다.
µN 2 A / L
여기서 N은 회전 수입니다.
A는 코어 재료의 단면적입니다.
L은 코일의 길이
µ는 일정한 코어 재료의 투자율입니다.
생성 된 역기전력 의 공식 은 다음과 같습니다.
Vemf (L) = -L (di / dt)
회로에서 스위치를 사용하여 인덕터에 전압 소스가 적용되는 경우. 이 스위치는 트랜지스터, MOSFET 또는 인덕터에 전압 소스를 제공하는 모든 종류의 일반적인 스위치와 같은 것이 될 수 있습니다.
회로 에는 두 가지 상태 가 있습니다.
스위치가 열리면 인덕터에 전류 흐름이 발생하지 않으며 전류 변화율이 0입니다. 따라서 EMF도 0 입니다.
스위치가 닫히면 전압 소스에서 인덕터로 흐르는 전류는 전류 흐름이 최대 정상 상태 값에 도달 할 때까지 상승하기 시작합니다. 이때 인덕터를 통과하는 전류 흐름이 증가하고 전류 변화율은 인덕턴스 값에 따라 달라집니다. 패러데이의 법칙에 따라 인덕터는 DC가 안정 상태가 될 때까지 유지되는 역기전력을 생성합니다. 정상 상태에서는 코일에 전류 변화가 없으며 전류는 단순히 코일을 통과합니다.
이 시간 동안 이상적인 인덕터는 저항이 없기 때문에 단락 회로 역할을하지만 실제 상황에서는 코일을 통해 흐르는 전류와 코일에는 정전 용량뿐만 아니라 저항도 있습니다.
다른 상태에서는 스위치가 다시 닫히면 인덕터 전류가 급격히 떨어지고 다시 전류가 변화하여 EMF 생성으로 이어집니다.
인덕터의 전류 및 전압
위 그래프는 스위치 상태, 인덕터 전류 및 유도 전압을 시정 수로 나타낸 것입니다.
인덕터를 통한 전력 은 P = 전압 x 전류 인 옴 전력 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다. 따라서 이러한 경우 전압은 –L (di / dt)이고 전류는 i입니다. 따라서 인덕터의 전력은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
P L = L (di / dt) 나는
그러나 정상 상태에서 실제 인덕터는 저항처럼 작동합니다. 따라서 전력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
P = V 2 R
인덕터에 저장된 에너지 를 계산하는 것도 가능합니다. 인덕터는 자기장을 사용하여 에너지를 저장합니다. 인덕터에 저장된 에너지는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
W (t) = Li 2 (t) / 2
구조 및 크기 측면에서 사용할 수있는 다양한 유형의 인덕터가 있습니다. 구조상 인덕터는 공기 코어, 페라이트 코어, 철 코어 등으로 형성 될 수 있으며, 형상 별로는 드럼 코어 유형, 초크 유형, 변압기 유형 등과 같은 다양한 유형의 인덕터를 사용할 수 있습니다.
인덕터의 응용
인덕터는 광범위한 응용 분야에서 사용됩니다.
- RF 관련 응용 프로그램에서.
- SMPS 및 전원 공급 장치.
- Transformer에서.
- 돌입 전류를 제한하는 서지 보호기.
- 기계식 릴레이 내부 등