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5 aplicações de indutores que você deve saber

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Anonim

Como um dos componentes passivos básicos, os indutores têm um rico histórico em eletrônica, desde a partida de motores até a entrega de energia para sua casa. Por mais úteis que sejam os indutores, o maior problema em usá-los é seu tamanho físico. Os indutores geralmente superam todos os outros componentes eletrônicos usados ​​em um circuito e também acrescentam muito peso. Algumas técnicas foram desenvolvidas para simular um grande indutor em um circuito, mas a complexidade adicional e os componentes adicionais limitam onde essas técnicas são usadas. Mesmo com os desafios de usar indutores, eles são um componente essencial em diversas aplicações.

Filtros

Os indutores são usados ​​extensivamente com capacitores e resistores para criar filtros para circuitos analógicos e processamento de sinais. Sozinho, um indutor funciona como um filtro passa-baixo, pois a impedância de um indutor aumenta à medida que a freqüência de um sinal aumenta. Quando combinado com um capacitor, cuja impedância diminui à medida que a freqüência de um sinal aumenta, um filtro com entalhes pode ser feito, permitindo apenas que uma certa faixa de freqüência passe. Combinando capacitores, indutores e resistores de várias maneiras, as topologias de filtro avançadas podem ser criadas para qualquer número de aplicações. Os filtros são usados ​​na maioria dos eletrônicos, embora os capacitores sejam usados ​​com frequência, e não indutores, quando possível, já que são menores e mais baratos.

Sensores

Os sensores sem contato são valorizados por sua confiabilidade e facilidade de operação, e os indutores podem ser usados ​​para detectar campos magnéticos ou a presença de material magneticamente permeável à distância. Sensores indutivos são usados ​​em quase todas as interseções com um semáforo para detectar a quantidade de tráfego e ajustar o sinal de acordo. Esses sensores funcionam excepcionalmente bem para carros e caminhões, mas algumas motocicletas e outros veículos não têm uma assinatura suficiente para serem detectados pelos sensores sem um pequeno impulso extra, adicionando um ímã h3 à parte inferior do veículo. Sensores indutivos são limitados de duas maneiras principais, ou o objeto a ser detectado deve ser magnético e induzir uma corrente no sensor ou o sensor deve ser alimentado para detectar a presença de materiais que interagem com um campo magnético. Isso limita as aplicações de sensores indutivos e tem um grande impacto nos projetos que os utilizam.

Transformadores

A combinação de indutores que possuem um caminho magnético compartilhado formarão um transformador. O transformador é um componente fundamental das redes elétricas nacionais e encontrado em muitas fontes de alimentação, bem como para aumentar ou diminuir tensões para o nível desejado. Como os campos magnéticos são criados por uma mudança na corrente, quanto mais rápido a corrente mudar (aumento na freqüência), mais eficaz um transformador opera. Naturalmente, à medida que a frequência da entrada aumenta, a impedância do indutor começa a limitar a eficácia de um transformador. Transformadores baseados em indutância estão limitados aos 10s de kHz, geralmente mais baixos. O benefício de uma freqüência operacional mais alta é que um transformador menor e mais leve pode ser usado para fornecer a mesma carga.

Motores

Normalmente, os indutores estão em uma posição fixa e não podem se mover para se alinhar com qualquer campo magnético próximo. O motor indutivo aproveita a força magnética aplicada aos indutores para transformar energia elétrica em energia mecânica. Motores indutivos são projetados de forma que um campo magnético rotativo seja criado no tempo com uma entrada CA. Como a velocidade de rotação é controlada pela freqüência de entrada, os motores de indução são freqüentemente usados ​​em aplicações de velocidade fixa que podem ser alimentadas diretamente a partir da rede elétrica de 50 / 60hz. A maior vantagem dos motores indutivos em relação aos outros projetos é que não é necessário contato elétrico entre o rotor e o motor, o que torna os motores indutivos muito robustos e confiáveis.

Armazenamento de energia

Como capacitores, os indutores podem ser usados ​​para armazenamento de energia. Ao contrário dos capacitores, os indutores têm uma limitação severa em quanto tempo eles podem armazenar energia, já que a energia é armazenada em um campo magnético que colapsa rapidamente quando a energia é removida. O principal uso de indutores como armazenamento de energia é em fontes de alimentação comutadas, como a fonte de alimentação de um PC. Nas fontes de alimentação de modo de comutação mais simples e não isoladas, um único indutor é usado no lugar do componente de armazenamento de energia e transformador. Nesses circuitos, a relação entre o tempo em que o indutor é energizado e o momento em que ele é desligado determina a relação entre a entrada e a tensão de saída.