Ons dagelijks leven is onlosmakelijk verbonden met een verscheidenheid aan elektronische apparaten. Open de buitenste schil van een elektronisch product en je vindt een inductor. In dit artikel ontleden we verschillende elektronische producten om de onmisbare toepassingen van inductoren in elektronische apparaten te onderzoeken.
Computers, mobiele telefoons, LCD/LED-tv's/monitors, LED-verlichting en USB-opladers gebruiken allemaal gelijkstroom (DC), maar het nationale elektriciteitsnet maakt gebruik van een 220V- en 38V AC-distributiesysteem. Daarom heeft bijna elk apparaat een AC-naar-DC- of DC-naar-DC-voedingssysteem (boost en buck) nodig als primaire of hulpvoeding. In AC-DC- en DC-DC-converters zijn inductoren een belangrijk onderdeel, na het IC op de tweede plaats. Elektronica-ingenieurs bereiken een hoge conversie-efficiëntie door de juiste inductor te selecteren. De belangrijkste parameters die worden gebruikt bij de selectie van de inductor zijn onder meer de inductiewaarde, de nominale stroom, de temperatuurstijgingsstroom, AC-weerstand en DC-weerstand.
Hieronder ziet u het PCBA-bord van iPad2. De rood omcirkelde componenten zijn allemaal inductoren.
De onderstaande afbeelding toont een open module van een universele voeding, waarbij de spoel/transformator (rood gedeelte) een groot volume in beslag neemt.
De onderstaande afbeelding is een typisch anatomiediagram van een 1 kW-omvormer voor zonne-energie. De rood omcirkelde delen zijn magnetische componenten zoals inductoren, die een groot deel van de totale componenten uitmaken.
Deze apparaten voor het omzetten van elektrische energie hebben één gemeenschappelijk kenmerk: een steeds hoger rendement en een steeds kleiner formaat. Om het doel van een hogere vermogensdichtheid en een kleiner volume en gewicht te bereiken, moet de schakelbuis sneller schakelen. Vroeger was het 1-5 kHz, nu is het 5-30 kHz, en in de toekomst zal het 30 kHz-1 MHz zijn. Hoe hoger de frequentie, hoe kleiner de vereiste inductantiewaarde, waardoor het volume en het gewicht van de inductor kunnen worden verminderd. Maar tegelijkertijd zijn er ook grote uitdagingen voor het hoogfrequente verlies en de consistentie van de inductor, waarvoor betere wikkeltechnologie en kernmaterialen nodig zijn om de hoogste vermogensdichtheid met het kleinste volume om te zetten. Dit bepaalt ookDe toekomstige ontwikkelingstrend van inductoren: hoger rendement en kleinere afmetingen.
