Nasze codzienne życie jest nierozerwalnie związane z różnorodnymi urządzeniami elektronicznymi. Otwórz zewnętrzną obudowę produktu elektronicznego, a znajdziesz cewkę indukcyjną. W tym artykule analizujemy kilka produktów elektronicznych, aby zbadać niezbędne zastosowania cewek indukcyjnych w urządzeniach elektronicznych.
Komputery, telefony komórkowe, telewizory/monitory LCD/LED, lampy LED i ładowarki USB wykorzystują prąd stały (DC), ale krajowa sieć energetyczna wykorzystuje system dystrybucji prądu przemiennego 220 V i 38 V. Dlatego prawie każde urządzenie wymaga systemu zasilania AC-na-DC lub DC-na-DC (zwiększanie i obniżanie) jako źródła zasilania podstawowego lub pomocniczego. W przetwornicach AC-DC i DC-DC cewki są kluczowym elementem, drugim po układzie scalonym. Inżynierowie elektronicy osiągają wysoką wydajność konwersji, wybierając odpowiednią cewkę indukcyjną. Kluczowe parametry stosowane przy wyborze cewki indukcyjnej obejmują wartość indukcyjności, prąd znamionowy, prąd wzrostu temperatury, rezystancję AC i rezystancję DC.
Poniżej znajduje się płytka PCBA iPada2. Wszystkie elementy zaznaczone na czerwono to cewki indukcyjne.
Poniższy rysunek przedstawia otwarty moduł zasilacza uniwersalnego, w którym cewka/transformator (część czerwona) zajmuje dużą objętość.
Poniższy rysunek przedstawia typowy schemat budowy falownika słonecznego o mocy 1 kW. Części zakreślone na czerwono to elementy magnetyczne, takie jak cewki indukcyjne, które stanowią dużą część wszystkich elementów.
Te urządzenia do przetwarzania energii elektrycznej mają jedną wspólną cechę: coraz większą wydajność i coraz mniejsze rozmiary. Aby osiągnąć cel, jakim jest większa gęstość mocy oraz mniejsza objętość i waga, rura przełączająca musi przełączać się z większą prędkością. Kiedyś było to 1-5 kHz, teraz jest to 5-30 kHz, a w przyszłości będzie to 30 kHz-1 MHz. Im wyższa częstotliwość, tym mniejsza wymagana wartość indukcyjności, co może zmniejszyć objętość i wagę cewki indukcyjnej. Ale jednocześnie istnieją również ogromne wyzwania związane ze stratami w wysokich częstotliwościach i spójnością cewki indukcyjnej, co wymaga lepszej technologii uzwojenia i materiałów rdzenia, aby przekształcić najwyższą gęstość mocy przy najmniejszej objętości. To również determinuje przyszły trend rozwojowy cewek indukcyjnych: wyższa wydajność i mniejsze rozmiary.
