Especificações e Parâmetros do Indutor
Ao selecionar indutores, é necessário entender as várias especificações, parâmetros e valores encontrados nas folhas de dados desses componentes eletrônicos para selecionar o correto para um projeto de circuito eletrônico.
_______________________________________________________________________
Nosso tutorial sobre indutores inclui:
Tipos de indutores | Especificações de indutores | Como selecionar o indutor correto | Ferrites | Esferas de ferrite | Transformadores, tipos, aplicações
__________________________________________
Como qualquer componente eletrônico, existem vários parâmetros e especificações associados aos indutores. É necessário entender os vários parâmetros de especificação e características do indutor ao decidir sobre o componente necessário.
Os parâmetros e especificações do indutor permitem que o componente seja descrito satisfatoriamente e usado corretamente dentro de um projeto de circuito.
Os vários parâmetros que podem ser usados permitem que o desempenho do indutor seja totalmente especificado para que ele possa ser usado com confiança no circuito necessário.
Também é necessário entender as respostas espúrias, porque elas podem ser tão importantes quanto as especificações básicas e podem alterar significativamente a operação de qualquer projeto de circuito eletrônico.
De indutores com núcleo de ar a indutores toroidais e de componentes eletrônicos com chumbo a versões de dispositivos de montagem em superfície, as mesmas especificações e parâmetros básicos se aplicam.
Como muitos indutores são usados em projetos de RF, geralmente é muito importante entender os aspectos desses componentes eletrônicos à medida que as frequências aumentam nas porções de radiofrequência do espectro, e vários aspectos espúrios podem começar a ter um grande impacto em seu desempenho.
especificação de indutância
O parâmetro chave para qualquer indutor é obviamente sua indutância. A indutância é a propriedade do indutor que tende a se opor a qualquer mudança no fluxo de corrente.
A unidade SI de indutância é o henry, H. A indutância de um circuito é um henry se a taxa de variação da corrente em um circuito é de um ampère por segundo e isso resulta em uma força eletromotriz de um volt.
O nível real da indutância é influenciado por muitos fatores, incluindo o número de voltas na bobina, o diâmetro da bobina e, em particular, o núcleo usado na bobina.
Como uma bobina de um henry seria muito grande e usada apenas em aplicações de frequência muito baixa, os parâmetros do indutor são normalmente especificados em termos de microhenries, µH. Outros valores também podem ser utilizados e podem ser convertidos conforme tabela abaixo:
| VALOR | VALOR EM TERMOS DE MICROHENRIES |
|---|---|
| 1 henrique | 1 000 000 µH |
| 1 milihenry | 1 000 µH |
| 1 nanohenry | 0,001µH |
Embora alguns indutores e especialmente os grandes indutores possam ter valores específicos, mas para muitos outros, especialmente os valores mais baixos onde os indutores padrão podem ser comprados, os valores correspondem à série E.
Isso fornece um conjunto de valores padrão para o indutor que pode ser incorporado em projetos de circuitos eletrônicos ou projetos de RF.
Usando os valores padrão da série E, podem ser obtidos componentes padrão que são mais baratos do que qualquer um que possa ter sido feito especialmente. Geralmente os indutores que atendem a esses valores são os pequenos indutores com chumbo ou de montagem em superfície.
| SÉRIE DE VALOR DO COMPONENTE PADRÃO E3 | ||
|---|---|---|
| 1,0 | 2.2 | 4.7 |
Os valores da série E3 são os mais amplamente utilizados e, portanto, esses valores serão os valores mais comuns usados para esses componentes eletrônicos. Eles são particularmente úteis para valores de indutor que não são de forma alguma críticos. Ao manter esta série, o número de diferentes valores de indutor em qualquer projeto de circuito eletrônico pode ser reduzido e isso pode ajudar a reduzir os custos de fabricação, reduzindo o estoque e o gerenciamento adicional e a configuração necessária para tipos de componentes adicionais em um projeto.
| E6 SÉRIE PADRÃO | ||
|---|---|---|
| 1,0 | 1,5 | 2.2 |
| 3.3 | 4.7 | 6.8 |
Os valores do indutor da série E6 também são amplamente utilizados na indústria. Eles fornecem uma gama mais ampla de valores comuns que podem ser usados em projetos de circuitos eletrônicos e isso pode ser muito útil para muitos projetos analógicos.
| E12 SÉRIE PADRÃO | ||
|---|---|---|
| 1,0 | 1.2 | 1,5 |
| 1.8 | 2.2 | 2.7 |
| 3.3 | 3.9 | 4.7 |
| 5.6 | 6.8 | 8.2 |
As séries acima de E12 podem estar disponíveis, mas provavelmente são menos comuns, mais caras e possivelmente mais difíceis de obter e, como resultado, é mais provável que tenham prazos de entrega mais longos.
Especificação de tolerância
Como todos os componentes, os indutores têm uma certa tolerância – os valores perfeitamente exatos não podem ser realizados em um mundo real.
Como resultado, todos os indutores têm uma certa tolerância anexada à sua especificação. Geralmente, quanto mais apertada a tolerância, mais caras são, podendo também levar a uma maior dificuldade na sua obtenção.
Os valores padrão para a tolerância de pequenos indutores com chumbo ou de montagem em superfície podem ser ±20%, ±10% e ±5%. Os níveis de variabilidade no enrolamento e no material do núcleo dificultam a obtenção dos níveis de tolerância disponíveis para resistores e alguns capacitores.
Além disso, será descoberto que existem muitos indutores sem nenhuma marcação de tolerância – pode-se supor que eles tenham uma tolerância de ±20%.
Normalmente é mais fácil obter um indutor com um nível de tolerância razoável e então, se necessário, ter um capacitor ajustável para ajustar a ressonância, etc. do projeto de RF.
Resistência CC
Outro parâmetro importante do indutor é a resistência CC que ele exibe. Como os indutores geralmente são fabricados com fios muito finos, a resistência CC às vezes pode ser significativa.
Mesmo quando um fio mais grosso é usado, a resistência do indutor ainda é um fator muito importante porque pode afetar significativamente o desempenho geral do componente.
A resistência DC pode ser considerada em série com o indutor puro para o bem da maioria das simulações de circuito, embora na realidade ela esteja distribuída por todo o indutor.
A resistência CC, medida com uma corrente estável, é normalmente especificada em Ohms, Ω e normalmente dada como um valor máximo, pois às vezes é difícil de controlar com precisão.
Corrente de saturação
A corrente de saturação é outro parâmetro ou especificação importante para um indutor. Obviamente, é muito importante quando altos níveis de corrente estão envolvidos, mas também pode pegar o desprevenido em outras situações de projeto de circuito eletrônico.
Em um indutor é possível saturar o núcleo porque há um limite para o nível de fluxo magnético que um núcleo magnético como ferro, ferrita ou outro composto pode suportar. Quando isso ocorre, a permeabilidade relativa cai e, por sua vez, isso faz com que o nível de indutância caia.
A corrente de saturação geralmente é considerada a corrente na qual o nível de indutância cai em um valor especificado. Valores de 10% são frequentemente usados para indutores com núcleos de ferrite e 20% para aqueles com núcleos de ferro em pó.
corrente incremental
Freqüentemente, os indutores funcionam com uma corrente de polarização passando por eles. Por exemplo, esta pode ser a corrente quiescente para um coletor de transistor onde o indutor está no próprio circuito coletor. Existe uma queda na indutância que é causada por essa corrente e é preciso entender isso para que o circuito consiga operar satisfatoriamente mesmo quando a corrente de polarização CC estiver circulando.
O parâmetro do indutor de corrente incremental é geralmente considerado como a corrente de polarização CC que flui através do indutor que faz com que a indutância caia 5% de seu valor inicial com polarização zero.
O valor do parâmetro ou especificação de corrente incremental indica o nível em que um aumento adicional na corrente faria com que a indutância caísse em um valor significativo.
O valor de corrente incremental para um indutor é mais importante ao usar núcleos de ferrite, pois eles exibem uma redução muito mais rápida na indutância com o aumento da corrente do que outras formas de núcleo, como um núcleo de ferro energizado.
Corrente nominal
Outro parâmetro importante do indutor é a corrente nominal. Esta especificação é a corrente contínua máxima que o indutor pode suportar. Geralmente o fator limitante para este parâmetro é o aumento de temperatura do indutor.
Com fio fino sendo usado em muitos indutores para manter o tamanho mínimo, o fluxo de corrente pode resultar na dissipação de energia no indutor, resultando em um aumento de temperatura. Aumentos indevidos de temperatura podem reduzir a confiabilidade ou até mesmo causar falhas catastróficas em algumas circunstâncias.
Permeabilidade do núcleo
A permeabilidade do núcleo do indutor é um parâmetro chave. Ele governa a indutância do indutor para uma dada geometria do indutor. Materiais de núcleo de maior permeabilidade resultam no indutor fornecendo um nível mais alto de indutância.
O material do núcleo, bem como a forma, tamanho e geometria do núcleo afetam a permeabilidade efetiva geral e, portanto, esses fatores também precisam ser levados em consideração.
Autocapacitância do enrolamento
A autocapacitância do indutor ou capacitância distribuída é um parâmetro particularmente importante em muitas aplicações. Isso decorre do fato de que, além de adicionar indutância, os fios também possuem um nível pequeno, mas apreciável, de capacitância entre si.
O diagrama mostra capacitores individuais dentro do indutor, pois é uma maneira simplificada de mostrar a autocapacitância. No entanto, a capacitância é distribuída por todo o indutor e não é uma capacitância separada.
O nível de capacitância depende da área do fio, da distância entre os dois fios e da permissividade do material entre eles. Normalmente, o nível é relativamente baixo, mas se manifesta em um circuito externo como uma pequena quantidade de capacitância no indutor. Isso dá origem ao que é chamado de frequência auto-ressonante do indutor.
Frequência auto-ressonante
Tendo em vista a autocapacitância ou capacitância distribuída, o indutor forma um circuito ressonante paralelo conforme mostrado.
No ponto em que o indutor ressoa, a reatância indutiva e a reatância capacitiva se anulam, e a impedância geral do circuito cai para um valor governado pela resistência CC do circuito. dominará, enquanto que acima da frequência auto-ressonante a reatância capacitiva dominará.
Como resultado, os indutores são normalmente usados abaixo de sua frequência auto-ressonante para garantir que os efeitos da auto-ressonância não sejam experimentados.
________________________________________________
Retorne ao menu Componentes Eletrônicos
A Raisa distribui equipamentos para soldagem e para teste e medição há mais de 30 anos! Considere explorar algumas das nossas principais soluções navegando nas categorias abaixo:
0 Comentários