電感器的應用

作為基本的無源元件之一,電感器在電子領域有著悠久的歷史,從起動發動機到幫助為家庭供電。 像電感一樣有用,使用它們的最大問題是它們的物理尺寸。 電感器通常會使電路中使用的所有其他電子元器件變矮,並增加很多重量。 已經開發了一些技術來模擬電路中的大型電感器,但是增加的複雜性和附加組件限制了使用這些技術的地方。 即使面臨使用電感器的挑戰,它們也是許多應用中的重要組成部分。

過濾器

電感器廣泛用於電容器和電阻器,用於為模擬電路和信號處理創建濾波器。 一個電感器起到低通濾波器的作用,因為電感器的阻抗隨著信號頻率的增加而增加。 當與一個電容器相結合,其阻抗隨著信號頻率的增加而降低時,可以製作一個僅允許某個頻率範圍通過的帶缺口的濾波器。 通過以多種方式將電容 ,電感和電阻組合起來,可以為任何數量的應用創建高級濾波器拓撲結構。 大多數電子設備都使用濾波器,儘管電容器經常使用而不是電感器,因為它們更小,更便宜。

傳感器

非接觸式傳感器的可靠性和易操作性受到矚目,電感器可用於感測磁場或遠距離存在導磁材料。 在幾乎每個有紅綠燈的交叉路口都使用電感式傳感器來檢測交通量並相應地調整信號。 這些傳感器在汽車和卡車上的運行情況非常好,但是一些摩托車和其他車輛沒有足夠的特徵可以通過在車輛底部添加h3磁體而無需額外的增加即可被傳感器檢測到。 電感式傳感器在兩個主要方面受到限制,要么被檢測的物體必須是磁性的並且在傳感器中感應出電流,要么傳感器必須被供電以檢測與磁場相互作用的材料的存在。 這限制了電感式傳感器的應用,並對使用它們的設計產生重大影響。

變形金剛

組合具有共享磁路的電感器將形成變壓器。 變壓器是國家電網的基本組成部分,在許多電源中也有發現,可以將電壓升高或降低到所需的水平。 由於磁場是由電流變化產生的,電流變化越快(頻率越高),變壓器的工作效率就越高。 當然,隨著輸入頻率的增加,電感的阻抗開始限制變壓器的有效性。 實際上基於電感的變壓器限於10 kHz,通常較低。 較高工作頻率的好處是可以使用更小,重量更輕的變壓器來提供相同的負載。

汽車

通常,電感器處於固定位置,不允許移動以與任何附近的磁場對齊。 感應電機利用施加在電感上的磁力將電能轉化為機械能。 感應電機的設計使得交流輸入可以及時產生旋轉磁場。 由於旋轉速度由輸入頻率控制,因此感應電機通常用於固定速度應用,可直接由50 / 60hz電源供電。 感應電機與其他設計相比最大的優勢是轉子和電機之間不需要電氣接觸,這使感應電機非常堅固可靠。

儲能

像電容器一樣,電感器可用於儲能。 與電容器不同的是,電感器存儲能量的時間有嚴格的限制,因為能量存儲在磁場中,一旦電源被移除,磁場迅速崩潰。 電感器作為能量存儲器的主要用途在於開關模式電源,如PC中的電源。 在更簡單的非隔離式開關電源中,使用單個電感代替變壓器和儲能組件。 在這些電路中,電感器通電時間與未通電時間的比值決定了輸入輸出電壓比。