Inductance à noyau d'air : construction, fonctionnement, inductance et ses applications

Une inductance est un composant électrique principalement utilisé pour stocker de l'énergie lorsqu'un courant le traverse dans un champ magnétique. Les inducteurs sont généralement fabriqués avec un fil conducteur en l'enroulant dans une bobine autour d'un noyau interne où chaque tour de fil est appelé enroulement. Dans une inductance, le nombre d'enroulements dans la bobine est directement lié à l'inductance. Ils sont différents types d'inducteurs disponible où l'inducteur à noyau d'air est l'un des types. Il s'agit d'un inducteur à noyau non magnétique, également appelé bobine à noyau d'air. Ces inducteurs sont utilisés dans des applications où de faibles inductance & haute fréquence sont nécessaires. Cet article donne un aperçu d'un inducteur à noyau d'air – travailler avec des applications.

Qu'est-ce qu'un inducteur à noyau d'air?

Un type d'inducteur ou de bobine de fil sans noyau magnétique dans la bobine est connu sous le nom d'inducteur à noyau d'air ou d'inducteur à bobine d'air. Dans cet inducteur, un noyau à air assure une inductance de crête plus faible, cependant, il diminue également les pertes d'énergie associées au moyen d'inducteurs en ferrite. L'absence de pertes dans le noyau permet aux inducteurs à noyau d'air de fonctionner à des fréquences maximales. Un symbole d'inducteur à noyau d'air est illustré ci-dessous.

Ces types d'inducteurs sont utilisés chaque fois que la quantité d'inductance est moins requise et qu'ils n'ont pas de perte de noyau car il n'y a pas de noyau. Cependant, le nombre de tours dans cet inducteur devrait être supérieur à celui des autres inducteurs à noyau. Généralement, les inducteurs en céramique sont souvent appelés inducteurs à noyau d'air. Ces inducteurs fournissent des solutions efficaces, en particulier pour les exigences magnétiques du mode de commutation, en se concentrant sur la haute fréquence, la linéarité élevée et la perte de noyau réduite.

Construction

La construction de base de l'inducteur à noyau d'air est qu'il se compose de bobines avec un certain nombre de spires de fil qui sont enroulées sur du carton ordinaire. Ainsi, la céramique ou le plastique peuvent être utilisés comme matériau isolant. Dans cet inducteur, l'espace dans un moule en papier ou en plastique fonctionne comme un noyau. Donc, cet espace n'a rien mais il a de l'air à l'intérieur de l'ancien, ainsi connu sous le nom d'inducteur à noyau d'air. Par conséquent, l'air fonctionne comme un noyau.

Principe de fonctionnement

Ces inducteurs fonctionnent sur la base que l'air a une conductivité électrique assez minimale. Ainsi, l'inductance du noyau d'air est également faible, produisant un champ magnétique faible. En raison de la faible génération de champ magnétique des noyaux d'air, il permet une augmentation de courant plus rapide tout en évitant la perte de signal. Cette perte se produit principalement lorsqu'un inducteur génère des intensités de champ magnétique élevées dans un circuit électrique.

Différence b / n inductance à noyau d'air vs inductance à noyau solide

La différence entre les inducteurs à noyau d'air et les inducteurs à noyau solide comprend les éléments suivants.

Inductance de l'inducteur à noyau d'air

La formule d'inductance de l'inducteur à noyau d'air monocouche peut être simplement exprimée comme d2n2/18d+40z .

Où,

« D » représente le diamètre de la bobine.
'n' représente le non. de spires à l'intérieur de la bobine.
'z' représente la longueur de l'inducteur.
L'inductance se mesure simplement en μH ou microhenrys.

Avantages désavantages

La avantages des inducteurs à noyau d'air inclure les éléments suivants.

• La construction de cet inducteur est très simple.
• Ces inducteurs offrent plusieurs avantages sans saturation, sans pertes de fer et fonctionnement à haute fréquence.
• Il ne dépend pas du taux de courant qu'il transporte.
• Cet inducteur supprime également les pertes de fer du noyau magnétique.
• Aux hautes fréquences, cet inducteur n'a pas de pertes de noyau ni de distorsion.
• Ce type d'inducteur n'est pas cher.
• La légère perte de signal se produit aux intensités maximales du champ magnétique.
• Une fréquence électromagnétique portée par cet inducteur peut atteindre 1 GHz, mais lorsque la fréquence dépasse 100 MHz, les inducteurs à noyau ferromagnétique subissent une perte.

La inconvénients des inducteurs à noyau d'air inclure les éléments suivants.

• La taille de cet inducteur est grande.
• Le facteur Q de cette inductance est faible.
• La valeur d'inductance élevée de ces inducteurs n'est pas possible.
• Le nombre de tours dans une bobine nécessaire pour atteindre l'inductance similaire qui se produirait dans un inducteur à noyau solide.
• La conductivité électrique inférieure de l'air se convertit en une faible perméabilité magnétique, puis une inductance inférieure.

Applications / utilisations des inducteurs à noyau d'air

Les applications des inducteurs à noyau d'air sont les suivantes.

• Ces inductances sont principalement utilisées pour concevoir des bobines d'accord RF.
• Ceux-ci sont nécessaires pour différentes applications telles que les appareils informatiques, les appareils électroniques, les téléviseurs, les appareils de communication, les chargeurs mobiles et les DVD.
• Ces inductances sont également utilisées dans les circuits d'amortissement, les circuits de filtrage et les applications à haute fréquence telles que les récepteurs de télévision et de radio.
• Cette inductance peut également être utilisée dans des applications basse fréquence allant de 20 Hz à 1 MHz.
• Ceux-ci sont principalement utilisés pour le couplage inter-étages.
• Ces inducteurs jouent un rôle clé dans la conception des bobines d'accord RF et IF.
• Il est utilisé pour assurer une inductance de crête plus faible, mais réduit également les pertes d'énergie liées à inducteurs en ferrite .
• Ces inducteurs sont utilisés dans les émetteurs radio pour réduire les vibrations harmoniques lorsque les signaux électromagnétiques les traversent.
• Ceux-ci sont utilisés dans les haut-parleurs stéréo Hi-Fi pour garantir une distorsion sonore minimale.

Ainsi, il s'agit de un aperçu d'un inducteur à noyau d'air – travailler avec des applications. Ces inductances fournissent simplement des solutions efficaces pour les exigences magnétiques du mode de commutation, en particulier lorsqu'elles se concentrent sur la haute fréquence, la linéarité élevée et la perte de noyau réduite. De plus, ce sont aussi des solutions idéales une fois que l'espace n'est pas prohibitif. Voici une question pour vous, quelle est la fonction d'un inducteur?