Was ist der Induktanzwert (L)?

Die Induktivität eines induktiven Sensors hängt von den Eigenschaften seiner Wicklung und des magnetischen Kerns ab, einschließlich der Anzahl der Windungen, des Wickelabstands, der Wicklungsrichtung und des magnetischen Kernmaterials. Die Induktivität eines induktiven Sensors ist ein fester Wert, der den magnetischen Fluss im induktiven Sensor repräsentiert. Die Induktivität eines induktiven Sensors ist entscheidend für seine Funktion, da sie den Widerstand, die Spannung, den Leistungsverlust und die Frequenzantwort des induktiven Sensors bestimmt.

Betriebstemperatur von Induktoren und Transformatoren

Die Betriebstemperatur von Induktoren und Transformatoren bezieht sich in der Regel auf die Umgebungstemperatur, in der sie verwendet werden, und kann zur Messung ihrer Leistung unter verschiedenen Umgebungsbedingungen verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Induktorenprodukt bei Raumtemperatur gut funktionieren, aber Probleme in Umgebungen mit hoher Temperatur haben. Daher ist es wichtig, bei der Auswahl von Induktorenprodukten deren Leistung unter verschiedenen Umgebungstemperaturen zu berücksichtigen.
 
Die von Coilmaster Electronics bereitgestellten Produkte verwenden unterschiedliche Rohstoffe und haben unterschiedliche temperaturbeständige Eigenschaften, um verschiedenen Betriebstemperaturen gerecht zu werden. Für Produkte mit einer Betriebstemperatur von 165°C können die Produktstruktur, Klebstoffe, Drähte und magnetische Kerne eine Mindesttemperatur von 180°C standhalten. Die entsprechende Prozesskontrolle ist auch strenger und rigoroser als bei allgemeinen Produkten. Besonders für den magnetischen Kern und das Drahtmaterial wählen wir eine höhere Curie-Temperatur für den magnetischen Kern, da magnetische Materialien bei einer bestimmten Temperatur ihre Magnetisierung verlieren. Wenn die Temperatur des magnetischen Materials höher als die Curie-Temperatur ist, verliert es seine Magnetismus; wenn die Temperatur niedriger als die Curie-Temperatur ist, gewinnt es seinen Magnetismus zurück. Die Curie-Temperatur hängt von Faktoren wie der Zusammensetzung und Kristallstruktur des magnetischen Materials ab. Derzeit wird bei Oberflächenmontageinduktoren Draht der Temperaturklasse P180 verwendet.

Arbeitsfrequenz

Frequenz bezieht sich auf die Frequenz des elektromagnetischen Feldes, die für den Betrieb eines induktiven Sensors erforderlich ist. Der Frequenzbereich eines induktiven Sensors hängt von den Eigenschaften seiner Wicklung und seines magnetischen Kerns ab, einschließlich Widerstand, Induktivität, verteilter Kapazität usw. Der Frequenzbereich eines induktiven Sensors ist in der Regel sehr breit und reicht von niedriger Frequenz bis hin zu hoher Frequenz und sogar ultrahoher Frequenz. Unterschiedliche Frequenzen beeinflussen den magnetischen Fluss, den Widerstand und die Verluste des induktiven Sensors. Daher müssen bei der Gestaltung eines induktiven Sensors die Anforderungen an seine Betriebsfrequenz berücksichtigt werden. Um den Anforderungen verschiedener Betriebsfrequenzen gerecht zu werden, können magnetische Kerne neben den üblicherweise verwendeten Ferritkernen auch Keramikkernen, amorphe Kerne, nanokristalline Kerne usw. umfassen.
 
Coilmaster Electronics bietet Kunden basierend auf ihren spezifischen Anwendungen geeignete Auswahlmöglichkeiten. Ein weiterer wichtiger Aspekt in Bezug auf die Frequenz ist die selbstresonante Frequenz (SRF). SRF bezieht sich auf die Frequenz eines Induktors, wenn er sich in einem selbstresonanten Zustand befindet. Der selbstresonante Zustand bezieht sich auf die kombinierte Wirkung der Induktivität und Kapazität der Spule, die einen sinusförmigen Schwingungszustand erzeugt. Im selbstresonanten Zustand ist die Frequenz des Induktors SRF. SRF ist ein wichtiger Parameter des Induktors, der den Frequenzbereich des Induktors im Betriebszustand bestimmt. Bei der Auswahl einer Spule sollte auf ihren SRF-Wert geachtet werden, um sicherzustellen, dass die Spule innerhalb des erforderlichen Frequenzbereichs ordnungsgemäß funktionieren kann. Normalerweise liegt der SRF-Wert einer Spule zwischen mehreren hundert kHz und mehreren hundert MHz. Im Allgemeinen ist die Selbstresonanzfrequenz von Keramikkernen am höchsten und kann GHz erreichen, gefolgt von Nickel-Zink-Legierungskernen in Ferritkernen und dann Mangan-Zink-Legierungskernen.

Was ist der Sättigungsstrom (Isat) und der Temperaturanstiegstrom (Irms)?

Der maximale Stromwert, den eine Spule unter normalen Betriebsbedingungen aushalten kann, wird als Nennstrom der Spule bezeichnet und spiegelt ihre Strombelastbarkeit wider. Bei der Verwendung einer Spule ist es wichtig, auf die Strombegrenzungsgrenze zu achten, um eine Beschädigung oder Überhitzung der Spule zu vermeiden. Strom wird in Nennstrom und Sättigungsstrom unterteilt, und in der Spezifikation wird der kleinste Wert der beiden als Definition des Strombezugs verwendet. Zum Beispiel, wenn der Nennstrom 3A beträgt, aber der Temperaturanstiegstrom nur 2A beträgt, ist der definierte Stromwert in der Spezifikation 2A. Was ist also der Unterschied zwischen Sättigungsstrom und Temperaturanstiegsstrom? Der Temperaturanstiegstrom bezieht sich auf den Stromwert, der dem internen Temperaturanstieg entspricht, der während des normalen Betriebs des Induktors erzeugt wird. Der Induktor erzeugt während des Betriebs Wärme, was zu einem Anstieg seiner internen Temperatur führt. Diese Temperaturerhöhung beeinflusst die Leistung des Induktors, daher muss der Induktortemperaturanstiegstrom bei der Induktorentwicklung berücksichtigt werden.
 
Im Allgemeinen gilt: Je größer der Stromanstieg der Induktortemperatur ist, desto stärker ist seine Wärmeableitungsfähigkeit, desto geringer ist die Temperaturerhöhung und desto besser ist die Leistung des Induktors. Sättigungsstrom bezieht sich auf den Stromwert, wenn der interne magnetische Fluss des Induktors während des Betriebs die Sättigung erreicht. Wenn Strom durch die Spule fließt, entsteht ein magnetisches Feld im Inneren der Spule, und mit zunehmendem Strom nimmt auch die Stärke des magnetischen Feldes zu. Wenn die magnetische Feldstärke einen bestimmten Wert erreicht, wird der magnetische Fluss im Induktor gesättigt sein, und der Stromwert des Induktors zu diesem Zeitpunkt ist der Sättigungsstrom des Induktors. Der Sättigungsstrom der Spule ist eine wichtige elektrische Eigenschaft, die den maximalen Betriebsstromwert der Spule im Arbeitszustand bestimmt. Im Allgemeinen gilt: Je größer der Sättigungsstrom der Spule ist, desto größer ist ihre Kapazität. Induktoren neigen dazu, bei höheren Umgebungstemperaturen eher zu sättigen. Im Allgemeinen liegt die Rate des Abfalls der Sättigungsstromdefinition bei etwa 30% der Änderung der gemessenen Induktivität im unbelasteten Zustand.

Qualitätsfaktor

Der Gütefaktor (Q-Faktor) einer Spule ist ein wichtiger Parameter, der die Qualität der Spule misst. Es stellt das Verhältnis zwischen der Energiespeicherkapazität und dem Energieverlust des Induktors dar, d.h. das Verhältnis der in einem Zyklus vom Induktor gespeicherten Energie zur in demselben Zyklus verlorenen Energie. Ein höherer Q-Faktor zeigt eine stärkere Energiespeicherkapazität und geringeren Energieverlust an, was bedeutet, dass es sich um eine Induktivität höherer Qualität handelt. Bei der Auswahl einer Spule sollte auf ihren Gütefaktor geachtet werden, um deren Qualität und Leistung sicherzustellen.

Gleichstromwiderstand (DCR)

Keramik ist eines der häufig verwendeten Materialien für Induktorkerne. Ihr Hauptzweck besteht darin, eine Form der Spule bereitzustellen. In einigen Designs dient sie auch als Struktur, um die Anschlüsse an ihrem Platz zu halten. Keramik hat einen sehr niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Dadurch bleibt die Induktivität relativ stabil über den Betriebstemperaturbereichen. Keramik besitzt keine magnetischen Eigenschaften. Daher gibt es keine Erhöhung der Permeabilität aufgrund des Kernmaterials.