इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में तीन प्रकार के निष्क्रिय घटक होते हैंः प्रतिरोधक, संधारित्र और प्रेरक, जिनमें से प्रेरक सिद्धांत रूप में सबसे विशिष्ट हो सकते हैं।प्रेरण की घटना की खोज 1830 के दशक में माइकल फैराडे और जोसेफ हेनरी ने की थी: फैराडे ने पाया कि बदलते चुंबकीय क्षेत्र से धारा उत्पन्न हो सकती है; हेनरी ने स्वतंत्र रूप से "स्व-प्रेरणा" की घटना का अध्ययन किया,जो अपने भीतर एक कंडक्टर में वर्तमान के प्रेरण को संदर्भित करता है.
इससे पहले कि लोगों को पूरी तरह से विद्युत चुम्बकीय समझ में आया, यह एक रहस्य था कि केवल एक तार को एक कॉइल में घुमाकर इसके विद्युत गुणों को बदल सकता है। रेडियो के शुरुआती दिनों में,DIY करने वाले लोग केवल कुछ इंच लम्बी चुंबकीय छड़ी या कार्डबोर्ड ट्यूब का इस्तेमाल करते हैं, तारों के दर्जनों मोड़ के साथ घुमावदार ट्यूनिंग कॉइल इंडक्टर्स बनाने के लिए, ट्रांजिस्टर रेडियो इकट्ठा करने के लिए।
एक प्रेरक का योजनाबद्ध प्रतीक इसकी भौतिक उपस्थिति डिजाइन (चित्र 1) पर आधारित है। प्रेरकों के प्रकारों में खोखले, लोहे के कोर और चर शामिल हैं।
चित्र 1: प्रेरक (दाएं चित्र) प्रारंभ में एक खोखले ट्यूब या लोहे के कोर के चारों ओर लपेटे गए तारों से बने थे; संबंधित सिद्धांत प्रतीक चित्र (बाएं चित्र) में दिखाए गए हैं।हैकाट्रॉनिक. com)
प्रेरण एक कंडक्टर की विशेषता है, और इसके चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव के कारण, कंडक्टर के माध्यम से गुजरने वाला वर्तमान अक्सर बदलता है। इसलिए,प्रेरक कभी कभी चोक के रूप में जाना जाता है क्योंकि वे करंट में परिवर्तन "चोक" कर सकते हैंआवेग (L) और वोल्टेज (V) और धारा (I) के परिवर्तन की दर के बीच संबंध एक सरल समीकरण द्वारा व्यक्त किया जा सकता हैः V=L (dI/dt) ।
यद्यपि वेल्ड कॉइल इंडक्टर्स का अभी भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, लेकिन वे आज कई सर्किट के लिए उपयुक्त नहीं हैं। वे बहुत बड़े हो सकते हैं, आवश्यक मान प्रदान करने में असमर्थ,अवांछित परजीवी प्रभाव दिखाते हैं, उच्च डीसी प्रतिरोध (डीसीआर) है, और उच्च आवृत्तियों पर प्रदर्शन गिरावट प्रदर्शित करते हैं।रेडियो आवृत्ति (आरएफ) अनुप्रयोगों के लिए 1 वर्ग मिलीमीटर (एमएम 2) से कम के आयामों के साथ तैयार घाव प्रेरक अब खरीद के लिए उपलब्ध हैं.
पावर कन्वर्टर्स के लिए आधुनिक इंडक्टर्स
यद्यपि प्रेरकों ने महत्वपूर्ण प्रगति की है, लेकिन उन्नत कॉइल प्रेरकों में भी आधुनिक सर्किट के लिए प्रदर्शन और आकार में कमियां हैं।आधुनिक पावर इंडक्टर सटीक घटक हैं जिन्हें सावधानीपूर्वक मॉडल किया गया है, उनके मुख्य और द्वितीयक मापदंडों को पूरी तरह से परिभाषित किया गया है, और उनके गुणों को विभिन्न अनुप्रयोग प्राथमिकताओं के अनुसार अनुकूलित किया गया है।
इसके अतिरिक्त, आपूर्तिकर्ताओं ने विभिन्न स्विचिंग बिजली आपूर्ति टोपोलॉजी की जरूरतों को पूरा करने के लिए नई सामग्री विकसित की है, जैसे कि एकल अंत प्राथमिक प्रेरक कनवर्टर (SEPIC),Ć uk कन्वर्टर्स (उनके आविष्कारक स्लोबोडन Ć uk के नाम पर), और विभिन्न बक बूस्ट कॉन्फ़िगरेशन।
इनमें से अधिकतर इंडक्टर उन्नत फेराइट और पाउडर सामग्री का उपयोग करते हैं, और उनकी विशेषताओं को सावधानीपूर्वक समायोजित किया गया है।इन प्रेरक अत्यंत कम डीसीआर (बहुत सुधार प्रेरकता क्यू मूल्य - प्रेरकता प्रदर्शन को मापने के लिए मानक मूल्य) और चिकनी प्रेरकता रोल बंद हैउत्तरार्द्ध उस डिग्री को संदर्भित करता है जिसमें विद्युत धारा की वृद्धि के साथ चुंबकीय कोर संतृप्ति के कारण वास्तविक प्रेरण मूल्य कम हो जाता है या "रोल ऑफ" होता है,एक फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया रोल बंद करने के समान.
बिजली की आपूर्ति में उपयोग किए जाने वाले इंडक्टर्स को आम तौर पर अपेक्षाकृत उच्च रेटेड करंट हैंडलिंग क्षमताओं की भी आवश्यकता होती है, आमतौर पर दशकों में एम्पियर। यह पैरामीटर एक एकल मूल्य द्वारा परिभाषित नहीं है,लेकिन कई मूल्यों जैसे मूल औसत वर्ग वर्तमान (Irms) द्वारा, पीक करंट (Ipeak), और संतृप्ति करंट (Isat) ।निर्माता द्वारा प्रदान किए गए प्रेरकों में विभिन्न टोपोलॉजी संरचनाओं की प्राथमिकता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विभिन्न नामित वर्तमान संयोजन और अन्य शीर्ष स्तर के पैरामीटर संदर्भ होंगे.
निर्माता ने उन्नत सामग्री और सतह माउंट तकनीक (एसएमटी) (चित्र 2) भी विकसित की है जो प्रदर्शन या विश्वसनीयता से समझौता किए बिना संबंधित गर्मी का सामना कर सकती है।परिरक्षण प्रकार संवेदनशील अनुप्रयोगों में रेडियो आवृत्ति हस्तक्षेप (आरएफआई) मुद्दों को कम करने में मदद करता है.
चित्र 2: उच्च शक्ति वाले एसएमटी प्रेरक अब प्रदर्शन को प्रभावित किए बिना विभिन्न आश्चर्यजनक छोटे आकार प्रदान कर सकते हैं (छवि स्रोतः ईटन)
ईटन इलेक्ट्रॉनिक्स डिवीजन की एचसीएम/एचपीएएल मोल्ड इंडक्टर श्रृंखला इन कन्वर्टर अनुकूलित इंडक्टरों की प्रगति और भेदभाव को दर्शाती है। दोनों श्रृंखलाएं उन्नत इंडक्टर सामग्री का उपयोग करती हैं,जो स्थायित्व की विशेषता है, उच्च धारा, और कम ईएमआई. उनकी ढाला संरचना विभिन्न रेटेड धारा रेंज में नरम प्रेरण रोल ऑफ प्रदान कर सकते हैं.
एचसीएम और एचपीएएल श्रृंखला के उपकरण विभिन्न आकारों में आते हैं, लेकिन उनकी मात्रा अपेक्षाकृत छोटी है।
विश्वसनीयता और मज़बूती सुनिश्चित करने के लिए एचसीएम/एचपीएएल उपकरणों का नामित संचालन तापमान -55 से 125 डिग्री सेल्सियस (अंदरूनी तापमान और स्वयं तापमान वृद्धि) है।और उनमें जंग निवारक होते हैं जो आर्द्र वातावरण के कारण सतह की जंग को रोकने में मदद करते हैं (MSL स्तर 1).
एचसीएम श्रृंखला में उत्कृष्ट इसाट प्रदर्शन के साथ उन्नत प्रेस किए गए लोहे के पाउडर का उपयोग किया गया है, जिसे दो प्रतिनिधि उपकरणों, एचसीएम0503 वी2-आर68-आर और एचसीएम0503 वी2-4 आर7-आर में देखा जा सकता है।HCM0503V2-R68-R एक 680 नैनोहेन्री (nH) है, 8 मिलीओएमएस (एम ओ) डीसीआर अनस्क्रील्ड इंडक्टर 1 मेगाहर्ट्ज (MHz) तक की ऑपरेटिंग आवृत्ति के साथ। इसका आकार केवल 5.7 × 5.4 × 3.0 मिमी है,10 एम्पियर (A) (Irms)/12 एम्पियर (Isat) की नाममात्र धारा के साथ. एचसीएम0503वी2-4आर7-आर एक ही पैकेज आकार का उपयोग करता है, लेकिन उच्च प्रेरण क्षमता की आवश्यकता वाली स्थितियों के लिए उपयुक्त है। यह 4.7 μ H, 47 m Ω का एक गैर-बंद डिवाइस है जिसमें 4.1 ए (इरम्स) / 6 ए (आईसैट) का रेटेड करंट है।
इसके विपरीत, एचपीएएल इंडक्टर कम कोर नुकसान बनाए रखते हुए कम डीसीआर और उच्च इरम्स प्राप्त करने के लिए मिश्र धातु पाउडर का उपयोग करते हैं। इस श्रृंखला के इंडक्टर की शक्ति सीमा 0.15 μ H से 10 μ H तक है,और वर्तमान 4 से है.5 A से 40 A. इसमें विद्युत चुम्बकीय (EMI) परिरक्षण कार्य है, जो कुछ अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण है। उदाहरण उपकरणों में HPAL1V0630-R47-R (एक 470 nH, 4.1 m Ω इंडक्टर 18 A (Irms) और 20 A (Isat)) और HPAL1V0630-8R2-R (एक 8.2 μ H, 55 m Ω इंडक्टर 5 A (Irms) और 5.5 A (Isat) के नामित।
चित्र 3 में ग्राफ नाममात्र प्रेरण, DC धारा और HPAL1V0630-8R2-R प्रेरक के तापमान के बीच रोल-ऑफ संबंध दिखाता है।