Wie wählen verschiedene elektronische Geräte Induktoren aufgrund unterschiedlicher Eigenschaften aus?

Bei Induktoren sind vor der Auswahl fünf Haupteigenschaften zu berücksichtigen:
Abmessung (mm), Induktivität (uH), DCR (mOHM), Isat (A) und Irms (A).

Abmessung (mm):
- Dies bezieht sich auf die physikalische Größe und Form des Induktors. Die Abmessungen eines Induktors können sich auf seine Gesamtgröße, sein Gewicht und seine Eignung für bestimmte Anwendungen auswirken. Größere Abmessungen ermöglichen möglicherweise eine höhere Belastbarkeit, sind jedoch bei kompakten elektronischen Geräten möglicherweise weniger wünschenswert.
Induktivität (uH):
- Die Induktivität ist ein Maß für die Fähigkeit eines Induktors, Energie in seinem Magnetfeld zu speichern, wenn Strom durch ihn fließt. Sie wird typischerweise in Mikrohenry (uH) gemessen. Die Induktivität wird durch die Anzahl der Windungen in der Spule, die Abmessungen der Spule und die magnetischen Eigenschaften des Kernmaterials beeinflusst.
DCR (mΩ) – Gleichstromwiderstand:
- DCR steht für DC Resistance und ist ein Maß für den Widerstand des Drahtes im Induktor. Dieser Widerstand gibt Leistung in Form von Wärme ab, wenn Strom durch die Induktivität fließt. Ein niedrigerer DCR ist im Allgemeinen wünschenswert, da er zu einem geringeren Leistungsverlust führt.
Isat (A) – Sättigungsstrom:
- Der Sättigungsstrom ist der maximale Strom, den ein Induktor verarbeiten kann, bevor der Kern in die Sättigung geht. Wenn der Kern gesättigt ist, sinkt die Induktivität und die magnetischen Eigenschaften ändern sich. Es ist wichtig, den Induktor unterhalb seines Sättigungsstroms zu betreiben, um eine stabile Induktivität aufrechtzuerhalten.
Irms (A) – RMS-Strom:
- Irms ist der quadratische Mittelwert (RMS) des Stroms, den der Induktor ohne wesentliche Leistungseinbußen verarbeiten kann. Es ist ein Maß für den effektiven Strom, der die gleiche Heizwirkung wie ein entsprechender Gleichstrom erzeugt.

Die Wechselwirkungen zwischen diesen Eigenschaften hängen von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab. Zum Beispiel:

Bei Stromversorgungsanwendungen kann ein Entwickler einer hohen Induktivität Priorität einräumen, um mehr Energie zu speichern, einem niedrigen DCR, um Leistungsverluste zu minimieren, und einem Sättigungsstrom, der den maximal erwarteten Strom im Schaltkreis übersteigt.
Bei kompakten elektronischen Geräten können die physikalischen Abmessungen des Induktors ein entscheidender Faktor sein und die Wahl eines kleineren, kompakteren Designs beeinflussen.
Die Wahl eines Induktors erfordert einen Kompromiss zwischen verschiedenen Parametern, die auf den spezifischen Anforderungen der Anwendung basieren und Faktoren wie Größe, Induktivität, Widerstand und Stromverarbeitungsfähigkeiten ausgleichen. Das folgende Gerät hat beispielsweise die folgenden Eigenschaften:

Gerät	Abmessung (mm)	Induktivität (uH)	DCR (mΩ)	Isat (A)	Irms (A)
Stromversorgung	Kompakt	Hoch	Niedrig	Angemessen	Variiert
Audio-Verstärker	Variiert	Mittel bis Hoch	Niedrig	Angemessen	Niedrig bis Hoch
Induktives Laden	Kompakt	Mittel bis Hoch	Niedrig	Angemessen	Variiert
Motorsteuerung	Kompakt	Mittel	Mäßig	Angemessen	Variiert
HF-Schaltungen	Kompakt	Niedrig bis mittel	Niedrig	Angemessen	Variiert
Gerät	Abmessung (mm)	Induktivität (uH)	DCR (mΩ)	Isat (A)	Irms (A)
LED-Treiber	Klein bis mittel	Niedrig bis mittel	Niedrig	Mäßig	Niedrig bis mittel
DC-DC-Wandler	Variiert	Mittel bis Hoch	Niedrig bis mäßig	Angemessen	Variiert
Schaltnetzteile	Kompakt bis groß	Mittel bis Hoch	Niedrig bis mäßig	Angemessen	Variiert
Magnetische Vorschaltgeräte (Leuchtstofflampen)	Variiert	Mittel bis Hoch	Niedrig bis mäßig	Angemessen	Variiert
Unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV)	Variiert	Hoch	Niedrig bis mäßig	Angemessen	Variiert
Elektromotoren (z. B. HVAC)	Variiert	Mittel bis Hoch	Mäßig	Angemessen	Variiert
Mikrowellen	Kompakt bis groß	Niedrig bis mittel	Niedrig bis mäßig	Angemessen	Variiert
Kühlschränke	Variiert	Niedrig bis mittel	Niedrig bis mäßig	Angemessen	Variiert
Waschmaschinen	Variiert	Mittel	Mäßig	Angemessen	Variiert
Klimaanlagen	Variiert	Mittel bis Hoch	Mäßig	Angemessen	Variiert
Fernseher	Variiert	Niedrig bis mittel	Niedrig bis mäßig	Angemessen	Variiert
Computer-Netzteile	Kompakt bis groß	Mittel bis Hoch	Niedrig bis mäßig	Angemessen	Variiert
Elektrofahrzeuge (EVs)	Variiert	Hoch	Niedrig bis mäßig	Angemessen	Variiert
Solarwechselrichter	Variiert	Mittel bis Hoch	Niedrig bis mäßig	Angemessen	Variiert
Schweißgeräte	Variiert	Hoch	Niedrig bis mäßig	Angemessen	Variiert

In Anbetracht dessen und der Eigenschaften verschiedener Induktortypen kann man die verschiedenen Induktortypen entsprechend auswählen:

Induktortyp	Abmessung (mm)	Induktivität (uH)	DCR (mΩ)	Isat (A)	Irms (A)
Geformter Power Choke	Kompakt bis groß	Mittel bis Hoch	Niedrig bis mäßig	Angemessen	Variiert
Gleichtaktdrossel	Kompakt bis groß	Niedrig bis mittel	Niedrig bis mäßig	Angemessen	Variiert
SMT-Leistungsdrossel auf Ferritbasis	Klein bis mittel	Niedrig bis mittel	Niedrig bis mäßig	Angemessen	Variiert
Traditioneller Induktor	Variiert	Niedrig bis Hoch	Niedrig bis Hoch	Variiert	Variiert
Mehrschichtige Perlen und Induktoren	Winzig bis klein	Niedrig bis mittel	Sehr niedrig bis niedrig	Begrenzt durch die Größe	Begrenzt durch die Größe
Individuelles Design	Variiert	Variiert	Variiert	Variiert	Variiert

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