인덕터란? > 자주 하는 질문

• 목록

인덕터는 필터링, 타이밍 및 전력 전자 애플리케이션에 사용되는 2 단자 구성 요소입니다. 

그들은 전류가 흐르는 한 자기장의 형태로 에너지를 저장합니다. 

인덕터는 렌츠의 법칙 에 따라 기전력 (또는 기전력 ) 을 유도하여 전류의 변화를 반대합니다. 

인덕터는 AC 신호의 개방 회로 및 DC 신호의 단락 회로로 근사 될 수 있습니다. 

인덕턴스 단위는 Henry (H) 입니다.

 

인덕터의 인덕턴스 양에 영향을 미치는 주요 요소는 코일의 권수 , 코일 면적 , 코일 길이 및 코어 재질입니다. 인덕터의 자기 코어를 강자성 물질로 구성하면 인덕턴스가 높아집니다. 

그러나 자기 코어가 있는 인덕터에는 히스테리시스 및 와전류와 같은 손실이 있습니다. 인덕터를 선택할 때 명심해야 할 몇 가지 매개 변수가 있습니다. 

Q 인자 , 또는 품질 요인은 효과적인 저항, 인덕터의 리액턴스의 비율을 말한다. 

이 값은 주파수에 따라 다르며 테스트 빈도는 종종 데이터 시트에 지정됩니다. 

Q 계수는 LC 회로에서 중심 주파수의 선명도에 영향을 미칩니다. 일반적으로 높은 Q 값이 선호됩니다. 

SRF (Self Resonant Frequency)는 인덕터가 인덕터로 작동하지 않는 주파수를 나타냅니다. RF 회로의 경우 자체 공진 주파수는 회로의 동작 주파수를 초과하도록 선택해야합니다. 자기 공진 주파수에서 인덕턴스가 0이므로 Q 인자는 0입니다. 

포화 전류 는 인덕턴스가 지정된 값만큼 떨어지는 DC 전류를 나타냅니다. 코어가 특정 양의 자속 밀도 만 저장할 수 있기 때문에 인덕턴스가 떨어집니다. 포화 전류는 인덕터의 자기 적 특성과 관련이 있지만 정격 전류 는 물리적 특성과 관련이 있으며 인덕터에서 통과 할 수있는 최대 DC 전류를 설명합니다.

DC 저항 (DCR)은 인덕터의 금속 도체에 내재 된 저항을 말하며, 인덕터와 직렬로 연결된 저항으로 모델링 할 수 있습니다. 저항 I 리드로 DC 저항은 DC-DC 컨버터 설계에서 중요한 파라미터 인 2 따라서 효율을 저하 R 손실. 

허용 오차 는 데이터 시트의 지정된 값과 비교 한 실제 인덕터의 인덕턴스 값의 변화입니다. 이로 인해 RF 필터의 주파수 선택이 원치 않게 변경 될 수 있습니다. 

최근에 Octopart는 검색 페이지를 업데이트하여 이러한 매개 변수로 검색을 쉽게 필터링하므로 검색과 일치하는 가장 좋은 부분을 볼 수 있고 위의 특성을 염두에 두어야합니다. 여기에 예제가 있습니다.

유형

인덕터는 코일 또는 리액터 라고도합니다 . 높은 주파수를 차단하거나 감결합에 인덕터가 사용되는 경우 이를 " 초크 (choke) "라고 합니다. 코어 및 구조에 사용되는 재료를 기반으로 하는 다양한 유형의 인덕터가 있습니다. 아래의 주요 내용 중 일부를 살펴보겠습니다.

I. 공기 코어 인덕터

에어 코어 인덕터에는 코어가 없으며 가장 큰 이점은 높은 Q계수 와 낮은 손실을 갖는다는 것 입니다. 코어가 없으므로 같은 값의 인덕턴스를 얻기 위해 더 많은 수의 코일이 필요하므로 크기가 증가합니다. 이들은 주로 인덕턴스 값이 충분한 공진 회로와 같은 고주파 애플리케이션에 사용됩니다. 

II. 페라이트 코어 인덕터

페라이트 코어 인덕터는 높은 투자율을 갖는 강자성 재료로 만들어집니다. 이 인덕터는 다른 유형에 비해 훨씬 높은 인덕턴스를 가지고 있습니다. 그들은 또한 낮은 손실을 가지고 있습니다. 노이즈 필터, 고품질 트랜스포머 및 DC-DC 컨버터에 사용됩니다.
 

III. 철 코어 인덕터 (철심 인덕터)

철심 인덕터는 철심으로 인하여 매우 높은 인덕턴스 값을 가질 수 있습니다. 그들은 높은 전력을 처리 할 수 ​​있지만 높은 주파수 용량에 제한이 있습니다. 오디오 장비와 같은 저주파수 응용 프로그램에서 주로 사용됩니다. 철분 미립자는 페라이트 코어 인덕터보다 높은 포화 전류를 갖는 철분 인덕터에 사용됩니다 . 그들은 일반적으로 무선 주파수 초크로 사용됩니다. 

IV. 토로이달 인덕터

터보다 높은 인덕턴스 및 Q 팩터를 갖습니다. 대칭 때문에 자속 누설이 매우 낮습니다. 이 구조는 토로 이달 인덕터를 큰 전류 및 높은 인덕턴스 애플리케이션에 적합한 선택으로 만듭니다 . 이 인덕터는 DC-DC 스위칭 전압 레귤레이터, 의료 및 냉동 장비, 통신 회로 등에 사용됩니다.  

V. 보빈 기반 인덕터

보빈 기반 인덕터는 원통형 보빈에 감겨 있으며 축 방향 또는 방사형 리드가 될 수 있습니다. 이들은 주로 인쇄 회로 기판 (PCBs)에 사용됩니다. 전력 등급, 작동 주파수, 크기 및 기타 매개 변수 측면에서 광범위합니다. 

VI. 다층 세라믹 인덕터

이 인덕터는 세라믹 재료를 적층하여 일체형 인덕터를 생성함으로써 형성됩니다. 그들은 toroidal 인덕터보다 작고 저렴합니다. 토로 이달 인덕터보다 Q factor가 낮지 만 허용 오차, 정격 전류, 크기 및 가격 사이의 전반적인 균형 을 제공합니다 . 이들은 무선 랜 및 이동 통신 시스템과 같은 모듈에서 고주파 잡음, RF 매칭을 억제하는 데 사용됩니다. 

VII. 필름 인덕터

필름 인덕터는 기본 소재에 도체 필름을 사용하여 초소형 크기를 구현합니다. 다수의 나선형 박막 코일이 기판 상에 생성되어 소형의 고정밀 인덕터가된다. 다층 세라믹 인덕터와 비교하면 변동이 작습니다. 그러나 필름 인덕터의 최대 값은 제한되어 있습니다. 이들 제품은 작은 인덕터 크기와 높은 Q 계수와 함께 인덕턴스의 낮은 허용 오차가 필요한 RF 매칭 회로에 사용된다. DC-DC 컨버터에도 사용됩니다. 

VIII. 페라이트 비드

페라이트 비드는 회로에서 고주파 전자기 간섭 (EMI) 잡음 을 제거 하는 수동 부품입니다 . 페라이트 비드는 신호 원과 직렬로 배치됩니다. 페라이트 비드를 통해 흐르는 전류는 페라이트 비드의 DC 저항에 비례하는 전압 강하를 발생시킵니다. 따라서 낮은 DC 저항 값을 갖는 것이 바람직합니다. 그러나 잡음을 억제하기 위해서는 정의 된 주파수 범위에서 높은 임피던스를 갖는 것이 바람직합니다. 

응용 분야

인덕터의 두 가지 주요 애플리케이션은 전력 전자 및 RF 회로 영역에 있다. 인덕터는 LC-tuned 발진기의 RF 회로뿐 아니라 다양한 DC-DC 컨버터에서 필수적인 구성 요소입니다. 아래의 두 가지 응용 프로그램을 살펴 보겠습니다.

 

I. DC-DC 변환기의 경우 : DC-DC 컨버터 또는 스위칭 레귤레이터는 거의 모든 전자 장치에서 보편적으로 사용됩니다. DC 전압의 스텝 업 ( 부스트 컨버터 ) 및 스텝 다운 ( 벅 컨버터 ) 중에 높은 효율을 가지기 때문에 널리 사용되고 있습니다. 다음은 DC 전압을 낮추는 데 사용되는 벅 컨버터의 단순화 된 다이어그램입니다. 컨트롤러 IC는 피드백 전압을 감지하고 이에 따라 스위칭 PWM을 조정해야한다. 오늘날 일부 DC-DC 컨버터는 다이오드를 동기식 정류 용 트랜지스터로 대체합니다.