电感器的应用

作为基本的无源元件之一,电感器在电子领域有着悠久的历史,从起动发动机到帮助为家庭供电。 像电感一样有用,使用它们的最大问题是它们的物理尺寸。 电感器通常会使电路中使用的所有其他电子元器件变矮,并增加很多重量。 已经开发了一些技术来模拟电路中的大型电感器,但是增加的复杂性和附加组件限制了使用这些技术的地方。 即使面临使用电感器的挑战,它们也是许多应用中的重要组成部分。

过滤器

电感器广泛用于电容器和电阻器,用于为模拟电路和信号处理创建滤波器。 一个电感器起到低通滤波器的作用,因为电感器的阻抗随着信号频率的增加而增加。 当与一个电容器相结合,其阻抗随着信号频率的增加而降低时,可以制作一个仅允许某个频率范围通过的带缺口的滤波器。 通过以多种方式将电容 ,电感和电阻组合起来,可以为任何数量的应用创建高级滤波器拓扑结构。 大多数电子设备都使用滤波器,尽管电容器经常使用而不是电感器,因为它们更小,更便宜。

传感器

非接触式传感器的可靠性和易操作性受到瞩目,电感器可用于感测磁场或远距离存在导磁材料。 在几乎每个有红绿灯的交叉路口都使用电感式传感器来检测交通量并相应地调整信号。 这些传感器在汽车和卡车上的运行情况非常好,但是一些摩托车和其他车辆没有足够的特征可以通过在车辆底部添加h3磁体而无需额外的增加即可被传感器检测到。 电感式传感器在两个主要方面受到限制,要么被检测的物体必须是磁性的并且在传感器中感应出电流,要么传感器必须被供电以检测与磁场相互作用的材料的存在。 这限制了电感式传感器的应用,并对使用它们的设计产生重大影响。

变形金刚

组合具有共享磁路的电感器将形成变压器。 变压器是国家电网的基本组成部分,在许多电源中也有发现,可以将电压升高或降低到所需的水平。 由于磁场是由电流变化产生的,电流变化越快(频率越高),变压器的工作效率就越高。 当然,随着输入频率的增加,电感的阻抗开始限制变压器的有效性。 实际上基于电感的变压器限于10 kHz,通常较低。 较高工作频率的好处是可以使用更小,重量更轻的变压器来提供相同的负载。

汽车

通常,电感器处于固定位置,不允许移动以与任何附近的磁场对齐。 感应电机利用施加在电感上的磁力将电能转化为机械能。 感应电机的设计使得交流输入可以及时产生旋转磁场。 由于旋转速度由输入频率控制,因此感应电机通常用于固定速度应用,可直接由50 / 60hz电源供电。 感应电机与其他设计相比最大的优势是转子和电机之间不需要电气接触,这使感应电机非常坚固可靠。

储能

像电容器一样,电感器可用于储能。 与电容器不同的是,电感器存储能量的时间有严格的限制,因为能量存储在磁场中,一旦电源被移除,磁场迅速崩溃。 电感器作为能量存储器的主要用途在于开关模式电源,如PC中的电源。 在更简单的非隔离式开关电源中,使用单个电感代替变压器和储能组件。 在这些电路中,电感器通电时间与未通电时间的比值决定了输入输出电压比。