Τι είναι ένας επαγωγέας ισχύος;

Ένας επαγωγέας ισχύος είναι ένα ηλεκτρονικό εξάρτημα στερεάς κατάστασης που λαμβάνει και αποθηκεύει ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας ένα μαγνητικό πεδίο. Αυτό το πεδίο δημιουργείται συνήθως με σφιχτά περιελιγμένο αγώγιμο σύρμα όπως ο χαλκός. Η κύρια χρήση του είναι να διατηρεί σταθερό ρεύμα μέσα σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα με ασυνεπή τάση και/ή ρεύμα. Στις περισσότερες εφαρμογές, τα πηνία συνδυάζονται με πυκνωτές ισχύος που ενισχύουν ή παρέχουν αντίσταση στο εφαρμοζόμενο ή κατευθυνόμενο ρεύμα. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν περισσότεροι από ένας επαγωγείς ισχύος για τη δημιουργία των μετασχηματιστών ισχύος που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρικά συστήματα.

Όταν εφαρμόζεται ενέργεια στο πηνίο ενός επαγωγέα ισχύος, αρχικά συναντά αντίσταση από το μαγνητικό πεδίο του πηνίου. Σε ένα ιδανικό σενάριο, αυτό το πεδίο στη συνέχεια επιτρέπει σταδιακά στο κύκλωμα να λαμβάνει σταθερά πλήρη ισχύ από την πηγή ισχύος. Η εφαρμογή στον πραγματικό κόσμο οδηγεί αναπόφευκτα σε αντίσταση ενέργειας ή διασπορά σε όλο το κύκλωμα, η οποία μπορεί να ελαχιστοποιηθεί και να ελεγχθεί ανάλογα με τον τύπο του επαγωγέα ισχύος που χρησιμοποιείται.

Κάθε είδος επαγωγέα ισχύος διακρίνεται από τη μέθοδο με την οποία τυλίγονται τα πηνία και την παρουσία και τον τύπο ενός κεντρικού μαγνητικού πυρήνα. Τα πηνία αέρα δεν διαθέτουν μαγνητικό πυρήνα, αλλά μπορεί να έχουν έναν φυσικό πυρήνα κατασκευασμένο από μη μαγνητικό υλικό. Αυτά είναι σχεδιασμένα για υψηλότερες συχνότητες καθώς δεν υφίστανται «απώλειες σιδήρου» που συμβαίνουν όταν εφαρμόζονται υψηλές συχνότητες σε πηνία που διαθέτουν μαγνητικό πυρήνα. Επίσης, δεν βλέπουν καμία απόκλιση στα επίπεδα επαγωγής, ανεξάρτητα από τον τύπο του ρεύματος που χρησιμοποιείται.

Τα πηνία με κεντρικούς μαγνήτες ονομάζονται σιδηρομαγνητικά πηνία και μπορούν να υπερβούν την επαγωγικότητα των πηνίων αέρα πάνω από χίλιες φορές λόγω της προσθήκης του υλικού του μαγνητικού πυρήνα. Το υλικό που χρησιμοποιείται σε αυτά τα πηνία εξαρτάται από τη συχνότητα του ρεύματος που διοχετεύεται από το πηνίο. Οι πολυστρωματικοί πυρήνες βοηθούν στην πρόληψη της απώλειας ενέργειας ως θερμότητας και χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα με χαμηλότερες συχνότητες. Όταν χρησιμοποιούνται ρεύματα υψηλότερης συχνότητας, ο πυρήνας αποτελείται από μη αγώγιμο φερρίτη, ο οποίος αποτρέπει την απώλεια ενέργειας εντός του κυκλώματος λόγω υστέρησης, μαγνήτισης του πυρήνα προς μία κατεύθυνση. Τα σχήματα αυτών των πυρήνων ποικίλλουν επίσης ανάλογα με τη χρήση.

Μια υβριδοποιημένη έκδοση αυτών των δύο, μεταβλητών πηνίων, διαθέτει έναν πυρήνα που μπορεί να εισαχθεί, να ρυθμιστεί σε διάφορα βάθη ή να αφαιρεθεί εντελώς από ένα πηνίο. Η πιο κοινή χρήση των μεταβλητών πηνίων είναι το μέσο με το οποίο προσαρμόζεται η λαμβανόμενη ραδιοσυχνότητα σε αναλογικά ραδιόφωνα. Αυτοί και όλες οι άλλες μορφές επαγωγέων ισχύος βρίσκονται σε αναλογικές πλακέτες κυκλωμάτων.