Gandingan induktor

Dalam tutorial sebelumnya, kami bermula dengan Memahami Induktor dan Ini Berfungsi, kini saatnya untuk meneroka pelbagai kombinasi Induktor. Dalam elektronik, Induktor adalah komponen yang paling biasa digunakan selepas kapasitor dan perintang, yang digunakan dalam kombinasi yang berbeza untuk aplikasi yang berbeza. Kami juga telah menggunakan induktor untuk membina pengesan logam dan mengukur nilai induktor menggunakan teknik yang berbeza, semua pautan diberikan di bawah:

• LC Meter menggunakan Arduino: Mengukur Induktansi dan Kekerapan
• Cara mengukur nilai Induktor atau Kapasitor menggunakan Osiloskop
• Litar Pengesan Logam Sederhana
• Pengesan Logam Arduino

Apakah litar berpasangan?

Kombinasi komponen bersama untuk membuat litar berpasangan. Makna litar berpasangan adalah bahawa pemindahan tenaga berlaku dari satu ke yang lain apabila salah satu litar diaktifkan. Komponen utama dalam litar elektronik digabungkan secara konduktif atau elektromagnet.

Walau bagaimanapun, dalam tutorial ini, gandingan elektromagnetik dan kombinasi induktor, seperti induktor dalam siri atau kombinasi selari akan dibincangkan.

Induktansi Saling

Dalam artikel sebelumnya, kami membincangkan induktansi diri induktor dan parameternya. Semasa operasi berkaitan induktansi diri, tidak ada induktansi bersama yang berlaku.

Apabila kadar perubahan arus berlaku, voltan diinduksi di dalam gegelung. Yang dapat diperlihatkan lebih lanjut menggunakan formula di bawah ini di mana,

V (t) adalah voltan teraruh di dalam gegelung, i Adakah arus yang mengalir melalui gegelung, dan induktansi gegelung adalah L.

V (t) = L {di (t) / dt}

Keadaan di atas hanya berlaku untuk elemen litar yang berkaitan dengan induktansi diri di mana terdapat dua terminal. Dalam kes seperti itu, tidak ada induktansi bersama yang diambil.

Sekarang, pada senario yang sama, jika dua gegelung terletak dalam jarak dekat, gandingan induktif akan berlaku.

Dalam gambar di atas, dua gegelung ditunjukkan. Kedua gegelung ini sangat dekat antara satu sama lain. Oleh kerana arus i1 yang mengalir melalui gegelung L1, fluks magnetik disebabkan yang kemudian akan dipindahkan ke gegelung L2 yang lain.

Dalam gambar di atas, litar yang sama kini dililit dengan ketat pada bahan inti sehingga gegelung tidak dapat bergerak. Oleh kerana bahan tersebut adalah teras magnetik, ia mempunyai kebolehtelapan. Dua gegelung yang berasingan kini digabungkan secara magnet. Sekarang, yang menarik, jika salah satu gegelung menghadapi kadar perubahan arus, gegelung yang lain akan mendorong voltan yang berkadar langsung dengan kadar perubahan arus pada gegelung yang lain.

Oleh itu, apabila sumber voltan V1 digunakan dalam gegelung L1, arus i1 akan mula mengalir melalui L1. Laju perubahan arus menghasilkan fluks yang mengalir melalui teras magnet dan menghasilkan voltan dalam gegelung L2. Laju perubahan arus di L1 juga mengubah fluks yang dapat terus memanipulasi voltan teraruh di L2.

The voltan teraruh dalam L2 boleh dikira di bawah formula-

V ₂ = M {di ₁ (t) / dt}

Dalam persamaan di atas, terdapat entiti yang tidak diketahui. Itulah M. Ini kerana, induktansi bersama bertanggungjawab untuk voltan yang saling disebabkan dalam dua litar bebas. Ini , saling induktansi adalah perkadaran pekali.

Sama dengan gegelung pertama L1, voltan yang saling disebabkan kerana induktansi bersama untuk gegelung pertama boleh -

V ₂ = M {di ₂ (t) / dt}

Sama seperti induktansi, induktansi bersama juga diukur pada Henry. Nilai maksimum induktansi bersama boleh √L ₁ L ₂. Oleh kerana induktansi mendorong voltan dengan kadar perubahan arus, induktansi bersama juga mendorong voltan, yang disebut sebagai voltan bersama M (di / dt). Voltan bersama ini boleh positif atau negatif yang sangat bergantung pada pembinaan fizikal gegelung dan arah arus.

Konvensyen DOT

The Convention Dot adalah alat penting untuk menentukan kekutuban voltan yang saling teraruh. Seperti namanya, tanda titik yang berbentuk bulat adalah simbol khas yang digunakan pada akhir dua gegelung dalam litar berganding. Titik ini juga memberikan maklumat mengenai pembinaan belitan di sekitar teras magnetnya.

Dalam litar di atas, dua induktor yang digabungkan ditunjukkan. Kedua induktor ini mempunyai induktansi diri L1 dan L2.

Voltan V1 dan V2 dikembangkan di seluruh induktor adalah hasil arus masuk ke induktor pada terminal putus-putus. Dengan menganggap bahawa induktansi bersama kedua induktor tersebut adalah M, Voltan teraruh dapat dikira dengan menggunakan formula di bawah,

Untuk induktor pertama L1, voltan teraruh akan -

V ₁ = L ₁ (di ₁ / dt) ± M (di ₂ / dt)

Rumus yang sama boleh digunakan untuk mengira voltan teraruh Induktor kedua, V ₂ = L ₂ (di ₂ / dt) ± M (di ₁ / dt)

Oleh itu, litar mengandungi dua jenis voltan teraruh, voltan teraruh disebabkan oleh induktansi diri dan voltan yang saling disebabkan disebabkan oleh induktansi bersama. Voltan teraruh bergantung pada induktansi diri dikira dengan menggunakan formula V = L (di / dt) yang positif, tetapi voltan yang diinduksi bersama boleh menjadi negatif atau positif bergantung pada pembinaan belitan dan juga arus arus. Penggunaan titik adalah parameter penting untuk menentukan kekutuban voltan yang saling disebabkan ini.

Dalam litar berpasangan di mana dua terminal tergolong dalam dua gegelung yang berbeza dan ditandai dengan titik-titik yang sama, maka untuk arah arus yang sama yang relatif seperti terminal, aliran magnetik diri dan saling aruhan dalam setiap gegelung akan bertambah bersama

Pekali Gandingan

Pekali gandingan induktor adalah parameter penting untuk litar berpasangan untuk menentukan jumlah gandingan antara gegelung berpasangan induktif. The pekali gandingan dinyatakan melalui surat K. yang

Formula pekali gandingan adalah K = M / √L ₁ + L ₂ di mana L1 adalah induktansi diri gegelung pertama dan L2 adalah induktansi diri gegelung kedua.

Dua litar berpasangan induktif dihubungkan menggunakan fluks magnet. Sekiranya keseluruhan fluks satu induktor digabungkan atau dihubungkan induktor lain disebut gandingan sempurna. Semasa keadaan ini, K dapat dinyatakan sebagai 1 yang merupakan bentuk pendek 100% gandingan. Pekali gandingan akan selalu kurang daripada kesatuan dan nilai maksimum pekali gandingan boleh menjadi 1 atau 100%.

Induktansi bersama sangat bergantung pada pekali gandingan antara dua litar gegelung berpasangan induktif. Sekiranya pekali gandingan lebih tinggi maka induktansi bersama akan lebih tinggi, di sisi lain, jika pekali gandingan berada pada jumlah yang lebih rendah yang akan sangat menurunkan induktansi bersama dalam rangkaian gandingan. Pekali gandingan tidak boleh menjadi nombor negatif dan tidak bergantung pada arah arus di dalam gegelung. Pekali gandingan bergantung pada bahan teras. Dalam bahan teras besi atau ferit, pekali gandingan boleh menjadi sangat tinggi seperti 0,99 dan untuk inti udara, ia dapat serendah 0,4 hingga 0,8 bergantung pada jarak antara dua gegelung.

Induktor dalam Gabungan Siri

Induktor boleh ditambah bersama secara bersiri. Terdapat dua cara untuk menghubungkan induktor secara bersiri, dengan menggunakan Kaedah Membantu atau dengan menggunakan Kaedah Pembangkang.

Dalam gambar di atas, dua jenis sambungan siri ditunjukkan. Untuk yang pertama di sebelah kiri, induktor dihubungkan secara bersiri dengan Kaedah Membantu. Dalam kaedah ini, arus yang mengalir melalui dua induktor berada dalam arah yang sama. Oleh kerana arus yang mengalir ke arah yang sama, arus magnet dari induksi diri dan saling akan saling menghubungkan antara satu sama lain dan bergabung bersama.

Oleh itu, jumlah induktansi dapat dikira menggunakan formula di bawah-

L _eq = L ₁ + L ₂ + 2M

Di mana, L _eq adalah induktansi setara total dan M adalah induktansi bersama.

Untuk gambar yang betul, Sambungan Pembangkang ditunjukkan. Dalam kes sedemikian, aliran arus melalui induktor berada pada arah yang bertentangan. Oleh itu, induktansi total dapat dikira menggunakan formula di bawah, L _eq = L ₁ + L ₂ - 2M

Di mana, L _eq adalah induktansi setara total dan M adalah induktansi bersama.

Induktor dalam Gabungan Selari

Sama seperti kombinasi induktor siri, gabungan selari dua induktor dapat dua jenis, dengan menggunakan kaedah bantu dan dengan menggunakan kaedah oposisi.

Untuk Kaedah Membantu, seperti yang dilihat pada gambar sebelah kiri, konvensi titik menunjukkan dengan jelas bahawa aliran arus melalui induktor berada dalam arah yang sama. Untuk mengira jumlah induktansi, formula di bawah sangat berguna. Dalam kes sedemikian, medan elektromagnetik yang disebabkan oleh diri sendiri dalam dua gegelung memungkinkan emf yang saling disebabkan.

L _eq = (L ₁ L ₂ - M ²) / (L ₁ + L ₂ + 2M)

Untuk Kaedah Pembangkang, induktor dihubungkan selari dengan arah yang berlawanan antara satu sama lain. Dalam kes sedemikian, induktansi bersama menghasilkan voltan yang menentang EMF yang disebabkan oleh diri sendiri. Induktansi setara litar selari dapat dikira menggunakan formula di bawah-

L _eq = (L ₁ L ₂ - M ²) / (L ₁ + L ₂ + 2M)

Aplikasi Induktor

Salah satu penggunaan induktor berpasangan yang terbaik adalah dalam pembuatan transformer. Pengubah menggunakan induktor berpasangan yang dililit pada besi atau teras ferit. Transformer yang ideal mempunyai kerugian sifar dan pekali gandingan seratus peratus. Selain pengubah, induktor berpasangan juga digunakan dalam penukar sepik atau flyback. Ini adalah pilihan terbaik untuk mengasingkan input utama dengan output sekunder bekalan kuasa dengan menggunakan gandingan induktor atau transformer.

Selain itu, induktor yang digabungkan juga digunakan untuk membuat litar satu atau dua tuned dalam litar pemancar atau penerimaan radio