Een toroïdale inductor is een passieve elektronische component die gebruik maakt van een toroïdale magnetische kern

Wat is een ringkerninductor?

A torusvormige spoel is een passieve elektronische component die gebruik maakt van een toroïdale magnetische kern. Deze ring- of donutvormige magnetische kern is samengesteld uit een ferromagnetisch materiaal, zoals gelamineerd ijzerpoeder. De kern wordt gebruikt om de noodzakelijke magnetische flux te leveren.

Het magnetische vectorpotentiaal (MVP) is de verdeling van de magnetische flux in een ringkern. Het varieert naarmate de toroïdale straal toeneemt. De magnetische veldgradiënt van een gewone ringkern is vergelijkbaar met die van een meridiaangenerator. De ladingsdeeltjes worden loodrecht op deze veldgradiënt getrokken.

Er zijn verschillende manieren om een ​​ringkerninductor te ontwerpen. Eén methode is een niet-iteratief proces dat de kerngrootte berekent op basis van de gewenste inductie en de maximale stroom. Een andere methode omvat het modelleren van de inductor met behulp van equivalente circuits. Vervolgens kan een geometrische configuratie worden gebruikt om het ontwerpproces te vereenvoudigen. Verschillende factoren bepalen het ontwerp van toroïdale inductoren, waaronder kostenbesparingen, functionaliteit en gewichts-/ruimtelimieten.

Het magnetische veld dat wordt gegenereerd door een torusvormige inductor varieert met de straal vanaf de middellijn. Bovendien wordt het magnetische veld in een toroïde beïnvloed door zijn stralen, die zo moeten worden gekozen dat mechanische krachten op de spoelwindingen tot een minimum worden beperkt. Dit kan leiden tot vervorming van de spoel.

Een toroïdale inductor bestaat uit een continue wikkeling van in hoofdzaak cirkelvormige draad waarbij de windingen over elkaar heen zijn gelegd, die onder een hoek op afstand van elkaar liggen rond de gemeenschappelijke as van het toroïdale lichaam. De diameter van elke winding raakt in hoofdzaak de bovenste en onderste gedeelten van de dwarsdoorsnede van het torusvormige lichaam.

De stroom- en spanningsrelatie van een torusvormige inductor wordt geïllustreerd in figuur 2. In deze figuur is de geïnduceerde spanning per ingangsstroom gelijk aan de ideale inductantie zonder verliezen. Bovendien kan de gevoeligheid worden verbeterd door een torusvormige geometrie met een kleinere secundaire wikkelingsweerstand.

Ringkerninductoren kunnen voor een breed scala aan toepassingen worden gebruikt. Deze inductoren zijn verkrijgbaar in verschillende maten en vormen en kunnen EMI/RFI-filtering, stralingsval en energieopslag vergemakkelijken. Bovendien kunnen ze worden ontworpen met een verscheidenheid aan standaard en niet-standaard inducties. Ze kunnen ook worden gebruikt in DC/DC-converters, slimme verlichting en schakelende voedingen.

Een ringkerninductor is een eenvoudig elektronisch onderdeel dat vaak wordt gebruikt bij de constructie van elektronische schakelingen. Deze apparaten hebben een hoog rendement en betrouwbaarheid en worden veel gebruikt in verschillende soorten elektrische apparatuur. Ze zijn een populaire keuze voor de constructie van stroomconditionering en gepulseerde stroomcircuits.

Een toroïdale inductor kan worden opgewonden met behulp van verschillende lagen, waarbij elke wikkeling in hoofdzaak loodrecht staat op de hoofdas van het toroïdale lichaam. Deze spoelen kunnen met de hand of met een ringkernwikkelmachine worden opgewonden.

Ringkern ferrietkern Common Mode Choke