Дроссель электрический: сферы применения, устройство и электронные аналоги

Содержание
  1. Принцип работы
  2. Область применения
  3. Электронные аналоги
  4. Дроссель – это прибор, уменьшающий напряжение
  5. Принцип работы
  6. Сердечник для дросселя
  7. Характеристики
  8. Разновидность дросселей
  9. Разделение по назначению
  10. Электронные аналоги
  11. Виды и примеры использования
  12. Дроссель в лампах дневного света
  13. Зачем нужен дроссель в блоке питания
  14. Параллельный колебательный контур.
  15. Основные понятия в электронике
  16. Активное сопротивление
  17. Ёмкостная составляющая
  18. Индуктивность и самоиндукция
  19. Что такое дроссель и для чего он нужен, объясняю просто и доступно
  20. Что такое дроссель
  21. Как он работает
  22. Дроссель в понижающих DC-DC преобразователях
  23. Как обозначается дроссель на схеме
  24. Технические характеристики
  25. Функционирование
  26. Как проверить дроссель мультиметром
  27. Разновидности дросселей
  28. Маркировка малогабаритных устройств
  29. Маркировка и обозначения

Принцип работы


Электростартер

Принцип работы индуктивностей в электрической цепи можно объяснить следующим образом:

  • при протекании переменного тока через индуктивный элемент скорость его подъема замедляется, что приводит к накоплению энергии в магнитном поле катушки;
  • это объясняется действием закона Ленца, согласно которому ток в индуктивности не может изменяться мгновенно;
  • нарушение этого правила привело бы к недопустимому увеличению напряжения, что физически невозможно.

Другой отличительной особенностью, объясняющей принцип действия индуктивности, является эффект самоиндукции, теоретически подтвержденный Фарадеем. На практике проявляет себя как проводник в катушке собственной ЭДС, имеющей противоположную полярность. Из-за этого эффекта через индуктивность начинает течь ток, предотвращая рост вызвавшего его образования поля.

Это свойство позволяет использовать индуктивные элементы в электротехнике для сглаживания низкочастотных пульсаций. Для них индуктивность оказывается большим сопротивлением.

Используемая в других областях техники (например, в высокочастотных устройствах) индуктивность обеспечивает развязку основной электронной цепи от вспомогательных цепей (низкочастотная.

Область применения

Стартер создан, чтобы осветить нашу жизнь. В частности, в люминесцентных лампах он ограничивает ток через лампу до желаемого значения, избегая чрезмерного увеличения тока через лампу.

Люминесцентный свет состоит в основном из индуктивности, стартера, люминесцентной лампы. Вкратце описание того, как работает люминесцентная лампа, выглядит следующим образом:

От сети ток через индуктивность проходит на одну из нитей люминесцентной лампы, затем идет на стартер, затем на вторую нить накала и попадает в сеть. В пусковом устройстве биметаллическая пластина нагревается разрядом раскаленного газа, распрямляется под действием тепла и замыкает контур. В это время начинают работать нити на концах колбы, нагревая пары ртути в колбе люминесцентной лампы. Через короткое время стартовая пластина остывает и возвращается в исходное положение. При разомкнутой цепи происходит большой скачок напряжения в индуктивности, в колбе люминесцентной лампы происходит разрыв газа и возникает тлеющий разряд, лампа начинает светиться, рабочая лампа отклоняет стартер, отключая его от цепи с помощью более низкое сопротивление.

В электронных схемах современных недорогих люминесцентных ламп также есть элемент, рассмотренный в статье, но за счет более высоких частот он имеет миниатюрные размеры. И принцип действия, и цель остались прежними.

Кроме того, стартер — незаменимый элемент в схемах ламп ДРЛ, натриевых ламп ГЭС, металлогалогенных ламп ХДМ.

В импульсных источниках питания в схемах преобразователя индуктивность предназначена для блокирования внезапных скачков напряжения от трансформатора, передавая сглаженное напряжение. Проще говоря, в данном случае он играет роль фильтра.

Их тоже устанавливают в электрических сетях, но их называют реакторами. Целью реактора гашения дуги является предотвращение появления независимой дуги во время однофазного замыкания на землю, а также других балластов, которые каким-либо образом регулируют или ограничивают количество тока, протекающего через них, либо намеренно, либо в случае чрезвычайная ситуация.

С помощью стартера можно модернизировать недорогой или самодельный паяльник, установив его во вторичную цепь. Собранный сварочный трансформатор со стартером будет варить не хуже, чем фирменные аппараты, дуга станет ровной и не рвется, шов будет заливаться равномерно.

Дуга станет намного проще, и снижение напряжения в сети будет меньше влиять на возникновение и горение дуги. Даже неспециалист может быстро добиться хороших результатов сварки, выполняя все виды ручной работы дома.

Итак, мы рассмотрели устройство дроссельной заслонки, принцип действия и предназначение. Надеемся, что теперь вы полностью поняли, для чего нужен этот элемент схемы!

Ни одна люминесцентная газоразрядная лампа (домашний или офисный светильник, уличный фонарь) не будет работать без дросселирования. Это разновидность ограничителя или ограничителя напряжения, который подается на колбу газоразрядной лампы. Вернее, на его электродах. В принципе, именно так переводится это слово с немецкого. Но это не единственная функция этого устройства. Индуктивность также создает пусковое напряжение, необходимое для образования электрического разряда между электродами. Так включается люминесцентный источник света. Кстати, первоначальное напряжение кратковременное, длится доли секунды. Таким образом, стартер — это устройство, отвечающее как за включение лампы, так и за ее нормальную работу.


Дроссель — устройство, отвечающее за нормальную работу ламп

Электронные аналоги

Большинство узких мест — это довольно большие устройства. Чтобы уменьшить его габариты без изменения параметров, необходимо заменить дроссель на полупроводниковый стабилизатор, который, в принципе, является транзистором большой мощности. То есть в итоге вы получаете электронный стартер.

Ведь установленный транзистор стабилизирует пики (колебания) напряжения, снижает его пульсации. Но вы должны принять во внимание, что электронная индуктивность по-прежнему является полупроводниковым прибором. Так что нет смысла использовать его в высокочастотных устройствах.

Дроссель – это прибор, уменьшающий напряжение

Ни одна люминесцентная газоразрядная лампа (домашний или офисный светильник, уличный фонарь) не будет работать без дросселирования. Это разновидность ограничителя или ограничителя напряжения, который подается на колбу газоразрядной лампы. Вернее, на его электродах. В принципе, именно так переводится это слово с немецкого.

Но это не единственная функция этого устройства. Индуктивность также создает пусковое напряжение, необходимое для образования электрического разряда между электродами. Так включается люминесцентный источник света. Кстати, первоначальное напряжение кратковременное, длится доли секунды.

Таким образом, стартер — это устройство, отвечающее как за включение лампы, так и за ее нормальную работу.

Устройство и виды индуктивности, классификация по типу конструкции и области применения, зачем это нужно
Дроссель — устройство, отвечающее за нормальную работу ламп

Принцип работы

следует сразу оговориться, что принцип работы этого устройства основан на самоиндукции катушки. Если рассматривать устройство индуктивности, то это обычная катушка, работающая как электрический трансформатор. То есть можно смело употреблять в разговоре термин дроссельный трансформатор. Хотя в конструкции всего одна обмотка.

По сути, катушка — это стальной сердечник или ферромагнитные пластины, изолированные друг от друга. Это сделано специально, чтобы не образовывались вихревые токи, создающие большие помехи. Эта катушка имеет очень высокую индуктивность. В то же время он эффективно действует как мощный сдерживающий барьер при понижении напряжения в сети, особенно при его сильном повышении.

Устройство и виды индуктивности, классификация по типу конструкции и области применения, зачем это нужно
Схема подключения

Но именно такая конструкция считается низкочастотной. Почему его так зовут? Дело в том, что переменный ток, протекающий в домашних сетях, имеет широкий диапазон колебаний — от одного до миллиарда герц и выше. Пределы диапазона очень широки, поэтому чисто условно колебания делятся на три группы:

  • Низкие частоты, также называемые звуком, имеют диапазон вибрации от 20 Гц до 20 кГц.
  • Ультразвуковые частоты: от 20 кГц до 100 кГц.
  • Сверхвысокие частоты: более 100 кГц.

Таким образом, вышеуказанная конструкция представляет собой низкочастотный трансформатор индуктивности. Что касается высокочастотных устройств, то их конструкция отличается отсутствием сердечника. Вместо этого в качестве основы для намотки медного провода используются пластиковые рамки или обычные резисторы. При этом сам трансформатор индуктивности является секционным (многослойным.

Устройство и виды индуктивности, классификация по типу конструкции и области применения, зачем это нужно
По конструкции индуктивность представляет собой обычную катушку, которая работает как электрический трансформатор

Дроссели рассчитываются очень тщательно в соответствии с заданными параметрами, чтобы люминесцентные лампы продолжали работать. Особенно это касается начала свечения, когда необходимо пробить газовую среду разрядом.

Здесь требуется высокое напряжение. После чего устройство, наоборот, становится устройством сдерживания. Ведь для того, чтобы лампа загорелась, требуется небольшое напряжение.

Отсюда и эффективность этого типа прибора.

Сердечник для дросселя

Базовый материал также представлен в разных позициях. Его выбор лежит в основе размера самого дросселя. Например, магнитопровод — это возможность минимизировать размер индуктивности. При этом показатели индуктивности не меняются.

Когда нужен трансформатор 220 в 12 вольт?

Оптимальный вариант для высокочастотных устройств — это магнитодиэлектрические сплавы или ферритовые сердечники. Кстати, именно сплавы позволяют использовать сердечники этого типа практически в любом диапазоне.

Устройство и виды индуктивности, классификация по типу конструкции и области применения, зачем это нужно

Характеристики

выбирать трансформатор индуктивности необходимо исходя из нескольких характеристик, главная из которых — индуктивность (измеряется в генри Гн). Но кроме этого есть и другие:

  • Сопротивление. Учитывается при постоянном токе.
  • Колебание напряжения (допускается).
  • Ток смещения, применяется номинальное значение.

Разновидность дросселей

Люминесцентные лампы представлены на рынке большим ассортиментом. И у каждого типа люминесцентных ламп есть свой дроссельный трансформатор. Например, лампу ДХО и ДНАТ нельзя включить от одного и того же типа индуктивности. Это касается различных параметров запуска и поддержания горения. Здесь различаются как напряжение, так и сила тока.

Но лампа МГЛ может работать как от лампы ДХО, стартер, так и от ДНАТ. Но в этом есть смысл. Яркость данного источника света будет зависеть от приложенного напряжения. И цветовая температура будет другой.

Внимание! Любой трансформатор индуктивности «переживет» несколько ламп по сроку службы. Конечно, при условии, что эксплуатация прибора произведена правильно.

Устройство и виды индуктивности, классификация по типу конструкции и области применения, зачем это нужно
Разнообразие дросселей

Но нужно учитывать, что лампа с годами «стареет». На вольфрамовые электроды люминесцентных ламп наносится специальная паста из щелочного металла. Затем эта паста постепенно испаряется, электроды оголяются, а значит, повышается напряжение, что приводит к перегреву индуктивности. Конечный результат может быть двух типов:

  1. Произойдет обрыв обмотки катушки, что отключит подачу напряжения на электроды.
  2. Катушка закроется. А это для подключения лампы напрямую к сети переменного тока. Лампа перегорит — это точно, или она может взорваться, что приведет к повреждению лампы в целом.

Поэтому совет: не ждите, пока лампа перегорит. Существует специальный график замены, который определяется производителем и которого необходимо строго придерживаться.

Опытным электрикам при проведении профилактических работ необходимо проверить данные осветительные приборы по параметру напряжения. Если он приближается к пределу нормы, лампу меняют еще до истечения срока службы.

лучше заменить недорогую лампу, чем дорогой трансформатор индуктивности.

Выберите трансформатор для светодиодной ленты на 12 ВУстройство и виды индуктивности, классификация по типу конструкции и области применения, зачем это нужно
Схема подключения лампы

Добавим, что сегодня производители предлагают улучшенные системы защиты люминесцентных ламп. В их конструкцию были добавлены предохранительные выключатели, которые срабатывают при повышении напряжения внутри газоразрядного источника света.

Разделение по назначению

Ведь все дроссели делятся на две основные группы, как и лампы, в которые они установлены.

  1. Один этап. Их используют в домашних и офисных осветительных приборах, подключенных к сети 220 вольт.
  2. Трехфазный. Они подключены к сети 380 вольт. К ним относятся лампы ДХО и ДНАТ.

По месту установки эти устройства также делятся на две группы:

  1. Зарегистрировано. Их еще называют открытыми. Такие индукторы устанавливаются в корпус светильника, что защищает его от влаги, пыли и ветра.
  2. Закрытый (герметичный, водостойкий). У этих устройств есть специальный бокс, который их защищает. Такие модели можно устанавливать на открытом воздухе на открытом воздухе.

Устройство и виды индуктивности, классификация по типу конструкции и области применения, зачем это нужно
Электронный стартер

Электронные аналоги

Большинство узких мест — это довольно большие устройства. Чтобы уменьшить его габариты без изменения параметров, необходимо заменить дроссель на полупроводниковый стабилизатор, который, в принципе, является транзистором большой мощности. То есть в итоге вы получаете электронный стартер.

Ведь установленный транзистор стабилизирует пики (колебания) напряжения, снижает его пульсации. Но вы должны принять во внимание, что электронная индуктивность по-прежнему является полупроводниковым прибором. Так что нет смысла использовать его в высокочастотных устройствах.

Виды и примеры использования

Чтобы более точно понять, что такое индуктор, поговорим о конкретном применении этого элемента в схемах. Это видно практически на всех схемах. Их ставят, если необходимо развязать (сделать независимыми друг от друга) секции, работающие на разных частотах. Они сглаживают резкие скачки (подъем и падение) и используются для подавления шума. В некоторых цепях они работают как цепи стартера, помогая поднять напряжение при запуске. В зависимости от назначения они делятся на следующие виды:

  • Сглаживание. Благодаря индуктивности они предотвращают резкое увеличение или уменьшение тока.
  • Фильтрация. Специально подобранные параметры сокращают (подавляют) выбросы на определенных частотах (или во всем диапазоне). Они также размещены на входе в статические конденсаторы.
  • Сеть — устанавливаются в устройствах, питающихся от однофазной сети. Он служит для защиты оборудования от перенапряжения.
  • Моторизованный. Их устанавливают на входе в электроприводы для сглаживания пусковых токов. Этот элемент есть почти во всех схемах

    Этот элемент есть почти во всех схемах

Как видите, дроссели широко используются в электронике. Они есть в любой бытовой технике, даже в лампах. Не те, которые работают с лампами накаливания, а те, что называются люминесцентными лампами, а также в бытовых и светодиодных лампах. Просто они там очень маленькие. Если разобрать проигрыватель, проигрыватель виниловых пластинок, блок питания, вы можете найти индуктор повсюду.

Дроссель в лампах дневного света

Для работы люминесцентной лампы требуется пускорегулирующее устройство. В предыдущей версии он состоит из ускорителя и стартера. Почему дроссель в люминесцентной лампе? Он выполняет две задачи одновременно:

  • При включении накапливает заряд, необходимый для зажигания лампы (зажигания).
  • Во время работы он ослабляет любые перепады тока, обеспечивая стабильное накаливание лампы.

Как подключить индуктивность в лампе дневного света

Как подключить индуктивность в лампе дневного света

В схеме люминесцентной лампы с электромагнитным балластом индуктивность включена последовательно с лампой, пускатель включен параллельно. Если какой-либо из элементов неисправен или лампа перегорит, она просто не загорится. Принцип работы этого узла следующий. При включении напряжения 220В недостаточно для запуска лампы. Пока он холодный, он имеет очень высокое сопротивление, и ток течет через катоды лампы, которые постепенно нагреваются, а затем через стартер.

Пускатель имеет биметаллический контакт, который при прохождении тока нагревается, начинает гнуться. В определенный момент он касается второго неподвижного контакта, замыкая цепь. Здесь срабатывает дроссель, пока грел контакт стартера, в нем накапливалась энергия. Когда стартер разряжается, он выделяет накопленную энергию, увеличивая напряжение. При запуске оно может достигать 1000 В. Этот разряд вызывает ускорение электродов, вытягивая их из катодов лампы. Освободившиеся электроды начинают двигаться, ударяются о люминесцентное покрытие лампы, и лампа начинает светиться. Кроме того, ток идет не через стартер, а через лампу, так как ее сопротивление уменьшилось. В этом режиме индуктивность работает для сглаживания пиков тока. Как видите, катушка индуктивности работает как катушка стартера, так и катушка стабилизатора.

Зачем нужен дроссель в блоке питания

Как уже упоминалось, индуктивность ослабляет ток пульсаций. Если при этом он имеет значительное сопротивление, то параметры можно выбрать так, чтобы определенные частоты подавлялись.

Дроссель, чтобы сгладить рябь

Дроссель, чтобы сгладить рябь

Вторая цель индуктивности в блоке питания — сглаживание тока. Для этого используются низкочастотные индукторы с сердечниками из магнитной стали. Пластины изолированы друг от друга диэлектрическим слоем (можно заливать краской). Это необходимо для избавления от самоиндукции и вихревых токов. Катушки этого типа имеют индуктивность порядка 1 Гн, поэтому они сглаживают любые колебания тока, гасят его пики.

Параллельный колебательный контур.

Если соединить катушку индуктивности и конденсатор, получится очень интересный элемент радиотехники — колебательный контур. Если зарядить конденсатор или вставить ЭДС в катушку с помощью электромагнитного поля, в цепи начнут происходить следующие процессы: Конденсатор разряжается, возбуждает электромагнитное поле в катушке индуктивности. Когда заряд исчерпан, индуктор возвращает накопленную энергию конденсатору, но с обратным знаком, из-за самоиндукции EDS. Это будет повторяться снова и снова: в цепи появятся синусоидальные электромагнитные колебания. Частота этих колебаний называется резонансной частотой контура и зависит от значений емкости конденсатора (C) и индуктивности катушки (L).

Параллельный колебательный контур имеет очень высокое сопротивление на своей резонансной частоте. Это позволяет использовать его для выбора (развязки) частот во входных цепях радиоаппаратуры и усилителей промежуточной частоты, а также в различных цепях основного генератора.

Основные понятия в электронике

Английский физик Уильям Гилберт считается основоположником открытия электричества. В 1600 году он ввел понятие «янтарь», что означает электричество. Ученые обнаружили в экспериментах с янтарем, что если натереть его о шелк, он приобретает свойства притягивать к себе другие физические тела. Так было обнаружено статическое электричество. Первую электрическую машину создал немецкий инженер Отто фон Герике. Агрегат выглядел как металлический столб с серным шариком на нем.

В последующие годы ряд физиков и инженеров из разных стран изучали свойства электричества, открывая новые явления и изобретая устройства. Наиболее важными учеными, внесшими значительный вклад в науку, являются Гальвани, Вольт, Эстред, Ом, Фарадей, Герц, Ампер. Признавая важность их открытий, фундаментальные величины, характеризующие различные электрические явления, были названы своими именами.

Результатом их экспериментов и теоретических гипотез стала работа Максвелла, создавшего теорию электромагнитных явлений в 1873 году. А двадцать лет спустя английский Томсон открыл частицу, участвующую в образовании электричества (электрон), положение которой в на атомную структуру тела позднее указал Резерфорд.

Таким образом, выяснилось, что электрический заряд — это способность физических тел создавать вокруг себя особое поле, влияющее на другие вещества. Электричество связано с магнетизмом, который влияет на положение электронов, которые являются строительными блоками тела. Каждая из этих частиц обладает определенной энергией (потенциалом) и может хаотично перемещаться по телу.

Виды удушья

Придание электронам прямого движения приводит к возникновению тока. Работа, затрачиваемая на перемещение элементарной частицы, называется напряжением. Если ток течет по замкнутой цепи, он создает магнитное поле, то есть силу, действующую на электроны.

Все вещества делятся на три типа:

  • проводники — тела, свободно пропускающие ток;
  • диэлектрики — в этих телах невозможно появление свободных электронов, а значит, через них не может проходить ток;
  • полупроводники — это материалы, текучие свойства которых зависят от внешних факторов, таких как температура.

Характеристика, которая обозначает способность тела проводить ток, называется проводимостью, а обратная ей величина — сопротивлением.

Активное сопротивление

Следовательно, прохождение электрического тока зависит от трех физических величин: сопротивления, индуктивности и емкости. Каждый радиоэлемент (не исключение и узкое место) в той или иной степени имеет их.

Активное сопротивление — это величина, препятствующая прохождению тока, и равная отношению разности потенциалов к силе тока (закон Ома). Его суть объясняется тем, что кристаллическая решетка различных физических тел содержит разное количество носителей свободного заряда. Кроме того, сама структура может быть неоднородной, то есть содержать примеси или дефекты. Электроны, двигаясь под действием поля, сталкиваются с ними и отдают часть своей энергии кристаллам своего тела.

В результате таких столкновений частицы теряют импульс и ток уменьшается. Рассеиваемая электрическая энергия преобразуется в тепло. Элементом, который использует естественные свойства физического тела, является резистор.

Домашний дроссель

Что касается индуктора, то его активное сопротивление считается паразитным, вызывающим нагрев и ухудшение параметров. Это зависит от типа материала и его физических размеров.

Определяется по формуле R = p * L / S, Ом, где:

  • p — удельное сопротивление (справочное значение), Ом * см;
  • L — длина жилы, см;
  • S — площадь поперечного сечения, см2.

Ёмкостная составляющая

Любой проводник с током имеет свойство накапливать электрический заряд в той или иной степени. Эта способность называется способностью элемента. Для некоторых радиодеталей он считается вредным компонентом (в частности, для индуктивности), а для других — полезным (конденсатор). Это понятие называется реактивным сопротивлением. Его значение зависит от типа сигнала, подаваемого на элемент, и мощности материала, из которого он сделан.

Математически реактивное сопротивление описывается выражением Xc = 1 / w * C, где:

  • w — циклическая частота, скалярная угловая величина, определяемая количеством колебаний сигнала в единицу времени (2 * p * f), Гц;
  • C — емкость элемента, F.

Из формулы видно, что чем больше емкость и частота тока, тем больше сопротивление элемента, а значит, индуктивность с большим емкостным сопротивлением перегревается. Величина емкости в индуктивности зависит от размера проводника и способа его прокладки. При спиральной обмотке между соседними кольцами создается емкость, которая также влияет на протекающий ток.

Паразитная составляющая емкости также проявляется в формировании собственного резонанса продукта, поскольку индуктивность в эквивалентной схеме может быть представлена ​​как последовательная цепочка индуктивности и конденсатора. Такое включение создает колебательный контур, работающий на определенной частоте. Если частота сигнала ниже, чем значение резонанса, будет преобладать индуктивная составляющая, а если она выше, то будет преобладать емкостная составляющая.

Поэтому увеличение внутреннего резонанса конструкции считается важной задачей для создания индуктивности в электронике.

Индуктивность и самоиндукция

Электрическое поле неразрывно связано с магнитным. Там, где есть один, неизменно появляется второй. Индуктивность — это физическая величина, характеризующаяся накоплением энергии, но, в отличие от емкости, эта энергия является магнитной. Его величина зависит от магнитного потока, образованного силой тока, протекающего через радиоэлемент. Чем выше ток, тем сильнее магнитный поток, проникающий в продукт. Интенсивность накопления энергии элементом зависит от этого потока.

Математическая формула для определения индуктивности L = Ф / I, где:

  • F — магнитный поток, Вт;
  • I — ток, протекающий через элемент, A.

Индуктивность измеряется в Генри (H). Следовательно, индуктор, когда через него протекает ток, создает магнитный поток, равный единице Вебера (Wb).

Сопротивление, обеспечиваемое индуктивностью, во многом зависит от частоты подаваемого сигнала. Для его расчета используйте выражение XL = w * L. То есть для постоянного тока он равен нулю, а для переменного зависит от его частоты. Другими словами, для высокочастотного сигнала элемент будет иметь высокое сопротивление.

Физический процесс, наблюдаемый при прохождении переменного тока через индуктивность, можно описать следующим образом: в течение первой декады сигнала (ток увеличивается) магнитное поле интенсивно потребляет энергию из электрической цепи, а в последнее десятилетие (ток уменьшается) он его возвращает, следовательно, в течение текущего периода прохождения не расходуется.

Но эта модель подходит идеально элементу, ведь часть энергии превращается в тепло. То есть возникают потери, характеризующиеся добротностью Q, определяемой отношением полученной энергии к заданной.

При изменении тока, протекающего по проводнику в цепи, возникает электродвижущая сила индукции (ЭДС) — самоиндукция. Другими словами, переменный ток изменяет величину магнитного потока, что в конечном итоге приводит к возникновению EMDS. Этот эффект проявляется в замедлении процессов возникновения и затухания тока. Амплитуда самоиндукции пропорциональна току, частоте сигнала и индуктивности. Его фазовая задержка от сигнала составляет 90 градусов.

Что такое дроссель и для чего он нужен, объясняю просто и доступно

Что такое электростартер?

Доброго времени суток дорогие посетители моего канала! В этой статье я хочу поговорить с вами о таком важном и не до конца понятном элементе, как дроссель. И я постараюсь буквально на пальцах объяснить, как работает этот загадочный радиоэлемент.

Что такое дроссель

Таким образом, индуктивность — это не что иное, как самая распространенная медная катушка, в большинстве случаев намотанная на ферритовый или металлический сердечник. Но узкое место может быть и без ядра.

Как он работает

Итак, у нас есть дроссель (медная катушка, намотанная на сердечник). Если мы начнем пропускать через него ток, он начнет формировать электромагнитное поле вокруг катушки. В этом случае для формирования поля нужна энергия, и оказывается, что в первый момент протекания тока она расходуется на формирование этого магнитного поля.

То есть примерно в первый момент протекания тока индуктивность останавливает протекание тока через нее. Как только электромагнитное поле полностью сформировано, индуктивность больше не мешает протеканию тока и продолжает движение.

Если вы увеличиваете напряжение на индукторе, сила тока также увеличивается, и индуктор увеличивает свое магнитное поле. Уже на выходе из индуктивности рост напряжения будет происходить с задержкой, так как часть энергии ушла на формирование электромагнитного поля.

А теперь представим, что скачок напряжения был импульсным. Индуктивность (импульс) поглотит его полностью, и на выходе будет стабильное напряжение без скачков.

Этот эффект активно используется, например, в сетевых фильтрах, которые благодаря установленным индуктивностям успешно отфильтровывают шум импульсов напряжения.

Каждая существующая индуктивность характеризуется такой величиной, как индуктивность (физическая величина, которая характеризует магнитные свойства электрической цепи).

В то же время утверждение верно: чем больше индуктивность проводника, тем большее магнитное поле создается при идентичной величине протекающего электрического тока.

Индуктивность измеряется в «H» — Генри, и чем больше индуктивность у дросселя, тем больше энергии необходимо затратить, чтобы полностью сформировать вокруг него электромагнитное поле.

Чем больше витков в катушке, тем больше у нее индуктивности, а при размещении в сердечнике катушки индуктивность увеличивается во много раз.

Кстати, если индуктивность индуктивности достаточно велика, а частота тока велика, то (индуктивность) просто полностью перекроет протекание переменного электрического тока, так как он просто не успеет насытиться до полярность питания обратная.

Дроссель в понижающих DC-DC преобразователях

Эффект накопления электромагнитного поля в индуктивности активно используется в понижающих DC-DC преобразователях, в которых используется еще одно чрезвычайно любопытное свойство индуктивности, а именно:

Итак, наше узкое место создало электромагнитное поле, но оно не знает, как его хранить, и отдает его в виде электричества (а не тепла).

Происходит это следующим образом: индуктивность буквально бомбардируется короткими импульсами, формируемыми транзистором от линии питания.

Прослеживаем путь импульса: возникает импульс 12 вольт, но такой короткий, что катушка не успевает полностью насытиться (поле полностью не сформировано).

После подачи импульса электрическая цепь преобразуется, и индуктивность уже служит источником питания.

Но так как насыщение произошло не полностью, он издает уже не напряжение 12 вольт, а более низкое, например, 5 вольт.

В то же время, регулируя длительность импульса, мы таким образом контролируем (увеличиваем или уменьшаем) напряжение, достигающее нагрузки.

Кроме того, таких импульсов может достигать нескольких тысяч или даже больше в секунду. А для сглаживания пульсации в схему добавлен конденсатор.

Как обозначается дроссель на схеме

Легенда:

Как это работает - Фото 27
Условное графическое обозначение узких мест

Технические характеристики


Характеристики компенсационного воздуха

Основным техническим параметром индуктивности в электротехнике и электронике, полностью характеризующим ее функциональность, является величина индуктивности. Таким образом, он напоминает обычную катушку, используемую в различных электрических цепях. В обоих случаях за единицу измерения берется Генри, обозначаемая как Gn.

Еще одним параметром, описывающим поведение индуктора в различных цепях, является его электрическое сопротивление, измеряемое в Ом. При желании его всегда можно проверить с помощью обычного тестера (мультиметра). Чтобы завершить описание того, как работает этот элемент, вам нужно будет добавить следующие индикаторы:

  • допустимое напряжение (предельное;
  • номинальный ток смещения;
  • добротность контура, формируемого валком.


Дроссель постоянного тока СТА-FTP-93 93 кВт

Указанные характеристики дросселей позволяют разнообразить их ассортимент и использовать их для решения самых разных инженерных задач.

Функционирование

Электропроводящая катушка, охватывающая ферромагнитный сердечник, работает по принципу самоиндукции. При более внимательном рассмотрении устройства становится понятно, что он работает как электрический трансформатор, но при этом снабжен дополнительной обмоткой. Сердечник специально изолирован, чтобы не создавать дополнительных помех в электронике.

Катушка имеет высокую индуктивность, но в целом механизм считается низкочастотным. Диапазон колебаний тока составляет от 20 до 100 кГц. По этому критерию дроссели делятся на низкие, ультразвуковые и сверхвысокие. У последнего отсутствует ядро; вместо этого используется обычный резистор или пластиковая рамка.

Как проверить дроссель мультиметром

Мы понимаем, что такое стартер и для чего он нужен, теперь еще стоит научиться определять его работоспособность. Если мультиметр может измерять индуктивность, это не так уж и сложно. Просто примите меры. Если параметры стартера нам неизвестны, мы устанавливаем наибольший предел измерения. Обычно несколько сотен Генри. На шакале они обозначаются русским Gn или латинской буквой H.

После установки переключателя мультиметра в нужное положение прикоснитесь к проводам катушки щупами. На экране появится число. Если числа маленькие, переместите переключатель в одно из следующих положений, ориентируясь на предыдущие индикаторы.

Функция измерения индуктивности доступна не на всех мультиметрах

Например, если отображается 10 мГн, установите предел измерения до ближайшего верхнего предела. После этого снова замеряем. В этом случае на экране будет отображаться индуктивность измеряемой индуктивности. Имея данные паспорта, можно сравнить реальную производительность с заявленной. Они не должны сильно отличаться. Если разница большая, нужно менять дроссельную заслонку.

Если мультиметр простой, функции измерения индуктивности нет, но есть режим измерения сопротивления, можно также проверить его работоспособность. Но в этом случае мы будем измерять не индуктивность, а сопротивление. Измеряя сопротивление обмотки, мы можем просто понять, исправна индуктивность или нет.

Затем вы можете проверить обслуживание ускорителя для люминесцентных ламп

Чтобы проверить дроссельную заслонку тестером, переведите переключатель мультиметра в положение измерения сопротивления. Выставляем предел измерения, лучше установить нижний, чтобы увидеть сопротивление обмотки. Затем прикоснитесь к концам обмотки щупами. Следует выделить какое-то сопротивление. Он не должен быть бесконечно большим (перерыв) и не должен быть нулевым (коротким). В обоих случаях дроссельная заслонка не работает, все остальные значения являются признаком работы.

Чтобы убедиться в отсутствии замыкания на витках стартера, можно перевести мультиметр в режим проверки проходимости и прикоснуться щупами к клеммам. Если звонит — короткое замыкание, где-то поломка, значит, нужен другой дроссель.

Индуктор — это индуктор, который имеет высокое сопротивление переменному току. В цепи постоянного тока индуктор имеет гораздо меньшее сопротивление. Название электрического компонента немецкого происхождения — Drossel, что означает шлифование, торможение.

Разновидности дросселей

По типу электрических цепей, в которых установлены элементы индуктивности, классификация следующая:

  • низкочастотная индуктивность;
  • катушки высокой частоты;
  • индуктивности в цепях постоянного тока.

Низкочастотные элементы внешне напоминают обычный трансформатор, имеющий только одну обмотку. Их катушка намотана на пластиковый каркас, внутри которого помещен сердечник из трансформаторной стали.

Стальные пластины надежно изолированы друг от друга, что способствует снижению уровня вихревых токов.


Индуктор для вуфера, сабвуфера, баса, кабель ПЭТВ 1,25 мм

Катушки НЧ обычно имеют высокую индуктивность (более 1 Гн) и препятствуют прохождению токов на частотах сети 50-60 Гц по участкам цепей, в которых они установлены.

Еще один вид индукционных изделий — это высокочастотные индуктивности, витки которых намотаны на ферритовый или стальной сердечник. Есть разновидности ВЧ-продукции, которые работают без ферромагнитных оснований, а содержащиеся в них провода просто наматываются на пластиковый каркас. При секционной обмотке, применяемой в цепях среднего диапазона, витки провода распределяются между отдельными участками катушки.

Электрические изделия с ферромагнитным сердечником меньше простых индуктивностей с такой же индуктивностью. Для работы на высоких частотах используются ферритовые или диэлектрические сердечники, которые отличаются низкой собственной емкостью. Такие индукторы используются в довольно широком диапазоне частот.

Некоторые из них выполнены в виде скрученной толстой нити, которая вообще не имеет рамки.

Дроссель постоянного тока в основном используется для сглаживания пульсаций, возникающих после его устранения в специальных цепях.

Маркировка малогабаритных устройств

Устройства для электронных плат имеют размер не более 2-3 см. Нанести разборчивую маркировку в цифровом или буквальном обозначении практически невозможно. Для этого используются электронные дроссели с цветовой кодировкой. Узкие места на схемах изображены в виде спирали с параллельной линией.

На цилиндрический корпус радиодетали нанесены кольца разного цвета. Первые две полосы (слева направо) указывают измеренное значение индуктивности в мГенри. Третья полоса указывает множитель, на который нужно умножить число индуктивности. Четвертое кольцо отображает допустимое отклонение в% от номинального значения. Если он не появляется на теле детали, считается, что допуск находится в пределах 20%.

Таблица цветовой кодировки

Например, цвета колец расположены в следующем порядке: коричневый, желтый, оранжевый и серебристый. Это означает, что значение индуктивности составляет 14 мГн, при этом допуск отклонения составляет 10%.

Технологический прогресс не прекращается. Новые аналоги устаревших моделей появляются каждый год. Развитие новых технологий во всех сферах человеческой деятельности требует совершенствования радиодеталей, в том числе и узких мест.

Маркировка и обозначения

На принципиальных схемах и технической документации дроссели обозначены латинской буквой L, условное графическое обозначение — в виде полукругов. Их количество нигде не указывается, но обычно не превышает трех штук. Жирная точка в начале полукругов указывает на начало петель. Если индуктивность выполняется на рамке, на изображении проводится прямая линия. Для обозначения элемента используется буквенно-цифровой код или цветовая кодировка.

Цифры указывают значение индуктивности, а буква указывает допуск. Например, код 250 Дж указывает на индуктивность 25 мкГн с точностью до пяти процентов. Когда на маркировке всего одна цифра, это означает, что допуск составляет 20%. Таким образом, первые две цифры представляют собой числовое значение в микрогенри, а третья — множитель. Буква D ставится на высокоточных изделиях, их погрешность не превышает 0,3%.

Цветовая кодировка в принципе соответствует буквенно-цифровой, но применяется только в виде цветных полос. Первые два указывают значения в микрогенри, третий — коэффициент умножения, а четвертый — допуск. Индуктивность катушки индуктивности с двумя оранжевыми полосами, коричневой и белой, составляет 33 мкГн с допуском 10%.

Источники

  • https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/princip-raboty-i-oboznachenie-elektricheskix-drosselej-na-sxemax/
  • https://crast.ru/instrumenty/drossel-chto-jeto-v-jelektrotehnike
  • https://onlineelektrik.ru/eoborudovanie/transformatori/drossel-eto-pribor-umenshayushhij-napryazhenie.html
  • https://regionvtormet.ru/prochee/ustrojstvo-i-vidy-drosselya-klassifikatsiya-po-tipu-konstruktsii-i-sfery-primeneniya-zachem-on-nuzhen.html
  • https://elektroznatok.ru/info/teoriya/drossel
  • https://lampa-ekb.ru/sovety/dlya-chego-nuzhen-drossel.html
  • https://ues-company.ru/praktika/naznachenie-drosselya.html
  • https://gir-svet.ru/chto-takoe-drossel-v-elektrike/
  • https://principraboty.ru/princip-raboty-drosselya/
  • https://proagregat.com/energetika/shema-podklyucheniya-drosselya-i-ego-oboznachenie/
  • https://filcom.ru/elektriceskij-drossel-vidy-ustrojstvo-princip-raboty-shemy-i-primery-ispolzovania
  • https://amperof.ru/elektropribory/chto-takoe-drossel.html
  • https://rusenergetics.ru/novichku/zachem-nuzhen-drossel

Оцените статью
Блог про электронику