Induktoreita

Induktoreita ovat passiivisia sähkökomponentteja, jotka varastoivat energiaa magneettikenttään, kun sähkövirta kulkee käämin läpi. Induktanssi L kuvaa kykyä vastustaa virran muutoksia; yksikkö on henry. Induktorit koostuvat tavallisesti käämityksestä ja eristeestä, ja niiden käytössä on sekä ilmanydin- että ydinmallinen rakenne.

Induktanssi L riippuu käämin kieppien lukumäärästä N, poikkipinta-alasta A, pituudesta l sekä käytetyn magneettimateriaalin permeabiliteetista μ. Yksinkertainen likimääräinen kaava L ≈ μN^2A/l kuvaa riippuvuutta. Ydinmateriaalin suuri μ antaa suuremman L:n, mutta materiaalilla voi esiintyä saturaatio- ja hysteresis-ominaisuuksia sekä lämpötilariippuvuutta.

Piirissä induktori tuottaa impedanssin Z = jωL, eli reaktanssi X_L = ωL. DC-virralla induktorilla on käytännössä vain johtimen resistanssi, mutta vaihtovirta kohtaa sen ja sen vaikutus kasvaa taajuuden mukana. Induktanssin arvo ja toleranssit ovat tärkeitä parametreja.

Tyyppejä ovat esimerkiksi ilmanydininduktorit (air-core) sekä ydinmateriaalilla varustetut induktorit, kuten ferriitti- ja rautaydininduktorit. Geometrisesti yleisiä ovat toroidiset, sylinterimäiset sekä pintaliitettävät (SMD) kelat. Induktanssia on sekä kiinteänä että säädettävänä. Sovelluksissa induktoreita käytetään suodattimina, energianvarastointiin teholaitteissa kuten switch-mode -virtalähteissä, RF-sovelluksissa sekä impedanssien sovitukseen. Suunnittelussa on otettava huomioon häviöt, lämpötilavaihtelut, ydin saturaatio sekä toleranssit.