การประยุกต์ใช้ตัวเหนี่ยวนำ

ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานแบบ passive ตัวเหนี่ยวนำมีประวัติอันยาวนานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตั้งแต่เริ่มต้นเครื่องยนต์เพื่อช่วยส่งมอบพลังงานให้กับบ้านของคุณ เป็นประโยชน์เป็นตัวเหนี่ยวนำเป็นปัญหาที่ใหญ่ที่สุดกับการใช้พวกเขาเป็นขนาดทางกายภาพของพวกเขา ตัวเหนี่ยวนำมักจะแคบส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ที่ใช้ในวงจรและเพิ่มน้ำหนักให้มากเช่นกัน บางเทคนิคได้รับการพัฒนาเพื่อจำลองตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ในวงจร แต่ความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นและส่วนประกอบอื่น ๆ จำกัด ที่ใช้เทคนิคเหล่านี้ แม้จะมีความท้าทายในการใช้ตัวเหนี่ยวนำพวกเขาเป็นองค์ประกอบสำคัญในการใช้งานจำนวนมาก

ฟิลเตอร์

ตัวเหนี่ยวนำใช้อย่างกว้างขวางกับตัวเก็บประจุและตัวต้านทานเพื่อสร้างตัวกรองสำหรับวงจรอนาล็อกและในการประมวลผลสัญญาณ ตัวเหนี่ยวนำทำหน้าที่เป็นตัวกรองความถี่ต่ำเนื่องจากความต้านทานของตัวเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้นเมื่อความถี่ของสัญญาณเพิ่มขึ้น เมื่อรวมกับตัวเก็บประจุที่มีความต้านทานลดลงเมื่อความถี่ของการเพิ่มสัญญาณตัวกรองหยักสามารถทำได้ซึ่งจะช่วยให้ช่วงความถี่บางช่วงสามารถผ่านได้ ด้วยการรวม ตัวเก็บประจุตัว เหนี่ยวนำและตัวต้านทานไว้ด้วยกันหลายวิธีจึงสามารถสร้างโทโพโลยีตัวกรองขั้นสูงสำหรับแอพพลิเคชันใด ๆ ได้ ตัวกรองจะใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่แม้ว่าตัวเก็บประจุมักถูกใช้แทนตัวเหนี่ยวนำเมื่อเป็นไปได้เนื่องจากมีขนาดเล็กและราคาถูกกว่า

เซนเซอร์

เซ็นเซอร์สัมผัสมีค่าสำหรับความน่าเชื่อถือและความง่ายในการใช้งานและตัวเหนี่ยวนำสามารถใช้เพื่อตรวจจับสนามแม่เหล็กหรือวัสดุที่ดูดซึมผ่านแม่เหล็กได้จากระยะไกล เซ็นเซอร์อุปนัยใช้ที่เกือบทุกจุดตัดกันด้วยไฟจราจรเพื่อตรวจจับปริมาณการใช้งานและปรับสัญญาณให้เหมาะสม เซ็นเซอร์เหล่านี้ทำงานได้เป็นอย่างดีสำหรับรถยนต์และรถบรรทุก แต่รถจักรยานยนต์และยานพาหนะอื่น ๆ บางส่วนไม่มีลายเซ็นที่เซ็นเซอร์ตรวจจับได้โดยไม่ต้องเพิ่มแรงดันเล็กน้อยโดยการเพิ่มแม่เหล็ก h3 ไว้ที่ด้านล่างของรถ เซ็นเซอร์อุปนัยจะถูก จำกัด ด้วยสองวิธีหลักคือวัตถุที่ต้องตรวจจับต้องเป็นแม่เหล็กและทำให้กระแสในเซ็นเซอร์หรือเซ็นเซอร์ต้องถูกขับเคลื่อนเพื่อตรวจจับการปรากฏตัวของวัสดุที่มีปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็ก นี้ จำกัด การใช้งานของเซ็นเซอร์อุปนัยและมีผลกระทบสำคัญในการออกแบบที่ใช้พวกเขา

หม้อแปลง

การรวมตัวเหนี่ยวนำ ที่มีเส้นทางแม่เหล็กร่วมกันจะสร้างหม้อแปลงไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของกริดไฟฟ้าแห่งชาติและพบในอุปกรณ์จ่ายไฟจำนวนมากรวมทั้งเพื่อเพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในระดับที่ต้องการ เนื่องจากสนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นโดยการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันจะเร็วขึ้น (เพิ่มความถี่) หม้อแปลงจะทำงานได้ดียิ่งขึ้น แน่นอนว่าเมื่อความถี่ของการป้อนข้อมูลเพิ่มขึ้นสมรรถภาพของตัวเหนี่ยวนำจะเริ่ม จำกัด ประสิทธิภาพของหม้อแปลง หม้อแปลงไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเองจะถูก จำกัด ไว้ที่ 10s ของ kHz ซึ่งมักจะต่ำกว่า ประโยชน์ของความถี่ในการทำงานที่สูงขึ้นคือหม้อแปลงน้ำหนักขนาดเล็กและน้ำหนักเบาสามารถนำไปใช้ในการส่งมอบภาระเดียวกัน

มอเตอร์

ตัวเหนี่ยวนำโดยทั่วไปอยู่ในตำแหน่งคงที่และไม่สามารถเคลื่อนที่ไปตามแนวสนามแม่เหล็กได้ใกล้เคียง มอเตอร์เหนี่ยวนำใช้แรงแม่เหล็กที่ใช้กับตัวเหนี่ยวนำเพื่อเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล มอเตอร์เหนี่ยวนำได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กแบบหมุนได้ในเวลาที่มีอินพุต AC เนื่องจากความเร็วในการหมุนจะถูกควบคุมโดยความถี่อินพุตมอเตอร์แบบเหนี่ยวนำมักใช้ในแอ็พพลิเคชันความเร็วคงที่ซึ่งสามารถขับเคลื่อนได้โดยตรงจากพลังงานไฟ 50 / 60hz ประโยชน์ที่ใหญ่ที่สุดของมอเตอร์อุปนัยเหนือการออกแบบอื่น ๆ คือไม่ต้องมีการสัมผัสทางไฟฟ้าระหว่างโรเตอร์และมอเตอร์ซึ่งทำให้มอเตอร์เหนี่ยวนำมีเสถียรภาพและเชื่อถือได้มาก

การเก็บรักษาพลังงาน

เช่นเดียวกับตัวเก็บประจุตัวเหนี่ยวนำสามารถใช้เก็บพลังงานได้ ตัวเหนี่ยวนำมีข้อ จำกัด อย่างมากว่าจะเก็บพลังงานได้นานเท่าใดเนื่องจากพลังงานถูกเก็บไว้ในสนามแม่เหล็กที่ยุบตัวลงอย่างรวดเร็วเมื่อถอดปลั๊กไฟ การใช้งานหลักสำหรับตัวเหนี่ยวนำเป็นที่เก็บพลังงานอยู่ในอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบสวิทซ์เช่นแหล่งจ่ายไฟในเครื่องพีซี ในอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบสวิตชิ่งแบบง่ายที่ไม่ได้แยกและใช้ตัวเหนี่ยวนำตัวเดียวแทนชุดหม้อแปลงและอุปกรณ์จัดเก็บพลังงาน ในวงจรเหล่านี้อัตราส่วนของเวลาที่ตัวเหนี่ยวนำจะถูกขับเคลื่อนไปยังเวลาที่ไม่มีการบังคับใช้จะเป็นตัวกำหนดอัตราป้อนเข้าสู่แรงดันไฟฟ้าขาออก