Induktanssien

Induktanssit ovat passiivisia sähköisiä komponentteja, jotka varastoivat energiaa magneettikenttään, kun virta kulkee käämin läpi. Induktanssi, L, mitataan henreinä (H) ja kuvaa käämin magneettisen kentän vastustuskykyä muutoksille sähköisessä virrassa. Piirissä induktori esitetään käämillä, jonka tehokkuutta ja ominaisuuksia säätelevät sekä käämin geometria että mahdollinen magnetinen ydin.

Käyttötavat ja tyypit. Induktoreita voidaan luokitella usealla perusteella: kiinteät (fixed) ja säädettävät (adjustable) induktorit sekä ilman ydintä olevat (air-core) ja eri ytimen materiaaleja hyödyntävät ydininduktorit (esim. ferriitti- tai rautaydin). Muodoton ja muotoon liittyen yleisiä ovat radiaaliset, toroidiset sekä pinnaliitettävät (SMD) induktorit. Ydintä käytettäessä suurin osa induktanssista saadaan muokkaamalla ytimen permeabiliteettia ja käämin määriä.

Toiminta ja särö. Induktori vastustaa muutoksia virrassa, jolloin sen impedanssi on Z = jωL, missä ω on kulmataajuus ja L induktanssi. Energia, jonka käämi varastoi, on E = 1/2 L I^2. Induktoreilla on myös epälineaarisuuksia ja haittaelektroniikkaan liittyviä parasiitteja kuten resistanssi (ESR) ja johtimen johtavuuden aiheuttama esikysely (ESL). Siksi Q-tekijä (Q = ωL/R) kuvaa induktorin laadukkaa suorituskykyä.

Sovellukset. Induktoreita käytetään suodattimissa, LC-kytkennöissä, virran varastossa switch-mode -virtalähteissä ja impedanssin sovituksessa. Ne ovat keskeisiä radiolähettimien ja vastaanottimien sekä monien mittaus- ja säätöpiirien rakenteessa. Suuret teholyöntöiset induktorit käyttävät ydinmateriaaleja ja suuria käämimiä, kun taas pienet jäykät SMD-induktorit sopivat integroituihin piireihin. Induktorit voivat saavuttaa merkittäviä arvoja pienessä tilassa erityisesti toroidisia ja ydinperustaisia ratkaisuja hyödyntämällä.