Катушка индуктивности. Зачем нужна и где применяется

Катушка индуктивности (или дроссель) — это один из часто встречающихся компонентов электронных плат. 

По сути, это обычная медная катушка, которая намотана вокруг ферритового или железного сердечника. 

ice screenshot 20211223 114518

В некоторых случаях катушка индуктивности может представлять собой скрученную в спираль медную проволоку без какого-либо сердечника. 

ice screenshot 20211223 114749

Принцип работы дросселя довольно прост, но в то же время — очень интересен. 

Дело в том, что при прохождении электрического тока дроссель замедляет его течение. В результате вся энергия, которая должна была пройти через катушку концентрируется в одном месте, создавая магнитное поле. 

ice screenshot 20211223 114856

После того как магнитное поле вокруг дросселя сформировалось, электрический ток, продолжает течь дальше. 

Обратите внимание: при резком увеличении напряжения на входе в катушку сила тока в ней начинает возрастать, что приводит к увеличению магнитного поля. 

На выходе дросселя увеличение напряжения происходит с задержкой, так как энергия расходуется на создание магнитного поля. 

В том случае, если скачок напряжения был импульсный, то катушка индуктивности его полностью поглощает и на выходе остается ровное напряжение. Данное свойство дросселя довольно широко используется в сетевых фильтрах.

 

Также катушки индуктивности применяются в любых фильтрах питания. В данном случае дроссель подавляет высокочастотные скачки напряжения.

ice screenshot 20211223 115809

Из курса физики мы знаем, что под индуктивностью подразумевается величина магнитного поля к протекающей силе тока. Поэтому в радиоэлектронике дроссели и называют катушками индуктивности. 

Обратите внимание: показатель индуктивности напрямую будет зависеть от количества витков медной проволоки в катушке.

Причем при добавлении дополнительного элемента в виде ферритового или железного сердечника способствует увеличению индуктивности. 

 

ice screenshot 20211223 120223

 

Кстати, вопреки распространенному мнению, дроссель не проводит переменный ток. Дело в том, что при очень высокой индуктивности и «скоростной» частоте тока катушка индуктивности попросту не успевает насытить свое магнитное поле. 

Советуем к прочтению:   Последовательное соединение проводников - схемы, законы, форумы

 

 

ice screenshot 20211223 114301

В результате это приведет к тому, что дроссель будет тормозить прохождение переменного тока через себя. 

Эффект накопления магнитного поля катушкой индуктивности (дросселем) очень широко применяется в понижающих DC/DC преобразователях. Но поскольку дроссель не умеет хранить накопленное магнитное поле, то он отдает его в виде электрического заряда.

Работает это следующим образом: источник питания «генерирует» электрический ток, который делится на короткие импульсы транзистором. Причем импульсы настолько короткие, что дроссель не успевает насытить свое магнитное поле до максимума. 

ice screenshot 20211223 121150

После того, как дроссель «проглотил» импульс, электроцепь перестраивается и теперь уже сама катушка индуктивности выполняет функцию источника тока. 

ice screenshot 20211223 121441

Однако поскольку дроссель был намагничен частично, то на выходе из катушки индуктивности импульсный заряд имеет меньшее напряжение.

Таким образом, уменьшая или увеличивая время электрического импульса, поступающего на дроссель, можно регулировать выходное напряжение — например, с 12 V понизить его до 5 V. 

ice screenshot 20211223 121531

 

Как вам статья?

Павел
Павел
Бакалавр "210400 Радиотехника" – ТУСУР. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
Написать
Пишите свои рекомендации и задавайте вопросы
Рейтинг
( 3 оценки, среднее 4.67 из 5 )
Записки радиолюбителя
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector