인덕터의 정의와 그 종류는?
인덕터의 정의
인덕터(inductor)는 전자기장을 이용한 전자부품의 한 가지입니다. 도체를 통과하는 전류는 도체를 둘러싸고 있는 자기장을 생성합니다. 인덕터는 전류가 인덕터를 통과할 때 이 에너지를 자기장에 저장하고 과도전류의 변화를 이용해서 전압의 변화를 유도해내는 전자부품입니다. 이는 코일이나 초크 또는 리액터라고도 알려져 있으며 일반적으로 코일에 절연 와이어가 감겨있는 형태로 이루어져 있습니다. 그리고 기본적으로 인덕터는 인덕턴스(Inductance)가 있는 수동형 2 단자 전기 부품입니다. 인덕턴스는 유도 용량이라고도 부르며 코일 등의 유도자에서 흐르고 있는 전류의 변화에 의해서 전자기 유도로 생기는 역기 전력의 비율을 나타내는 양으로, 국제단위는 미국 과학자 조셉 헨리의 이름을 따서 명명되어 헨리(henry)이며 기호는 L입니다. 인덕턴스는 전류 변화율에 대한 전압의 비율입니다. 따라서 L = V / ( I / t )로 L은 인덕턴스, V는 전압, I는 전류를 의미합니다. 인덕턴스를 계산하는 또 다른 방법은 전류에 의해 생성된 자기 플럭스 링키지(ΔB)를 살펴보는 것입니다. 자기 플럭스 링키지는 전기 회로의 기하학적 모양에 따라 달라지며, 계산 방법은 L = ΔB / I입니다. 여기서 중요한 점은 인덕터가 와이어 또는 기타 도체로 구성된 전자 부품이라는 것이며, 일반적으로 2개의 단자가 있는 경우에는 코일 또는 나선 형태로 회로를 통해 자속을 증가시키는 것을 목표로 한다는 것입니다. 와이어를 코일로 감으면 감을수록 자속 선이 회로를 연결하는 횟수가 증가하여 자기장이 증가하고 인덕턴스가 증가합니다.
인덕터의 종류
인덕터에는 다양한 유형이 있는데 첫 번째로 세라믹 코어 인덕터라고도 불리는 에어 코어 인덕터가 있습니다. 이는 세라믹 재질로 제작되며 낮은 인덕턴스가 요구되는 고주파 용도에서 사용됩니다. 공기 코어 인덕터에는 자기 코어가 없으므로 이러한 용도에 이상적인 형태를 하고 있습니다. 그리고 페라이트 코어 인덕터는 페라이트 소재를 코어로 만들어 망간, 아연, 바륨, 니켈 등의 조합으로 만들어져 자기 투과성이 높습니다. 페라이트 코어 인덕터는 소프트 페라이트 및 하드 페라이트 두 가지 유형이 있습니다. 전반적으로 페라이트 코어 인덕터는 낮은 전기 전도도를 가지며 중고주파와 스위칭 회로, 통신 및 페라이트 로드 안테나에 사용됩니다. 그중 소프트 페라이트는 외부 에너지 없이 극성을 반전시키기 때문에 인덕터와 변압기에 사용되며 하드 페라이트는 제대로 탈 자기화되지 않으므로 영구 자석에 사용됩니다. 이는 자기장이 제거된 후에도 극성은 변하지 않습니다. 그리고 성형 플라스틱 또는 세라믹으로 절연 코팅이 되어있는 금형 인덕터가 페라이트 소재로 만들어집니다. 이는 작은 크기로 나오기 때문에 인쇄 회로 기판, 컴퓨터 및 모바일에서 볼 수 있습니다. 다음은 철심 인덕터로, 이는 철심 같은 강자성 물질을 사용해 만들며 자기 투과성이 높아 높은 전력과 인덕턴스를 제공할 수 있습니다. 이는 협소한 장소에 인덕터가 필요한 상황에 좋으며 일반적으로 오디오 장비에 사용됩니다. 철분 인덕터도 존재하는데, 이는 순수한 철가루를 사용하여 만들어지며 공극이 있어 높은 자속을 저장하는 게 가능합니다. 따라서 더 높은 직류 레벨이 이러한 인덕터를 통과할 수 있습니다. 하지만 여기서 사용되는 코어의 투과성이 낮기 때문에 이는 고온에서 안정적입니다. 적층 코어 인덕터에는 많은 라미네이션이 있는데 여기에는 다양한 재료와 두께가 포함될 수 있습니다. 이 시트는 절연 코팅이 되어있어 전기 저항을 높이고 코어 손실을 최소화할 수 있습니다. 일반적으로 전원 필터링 장치 및 저주파 검출기에 사용됩니다. 가변 인덕터는 인덕턴스를 변화할 수 있게 만들어집니다. 이는 코어의 투과성이 변화할 수 있도록 실과 같은 구조에 배치되는 이동식 페라이트 코어를 사용하여 다양한 방식으로 설계됩니다. 신뢰성이 매우 높아서 무선 주파수 응용 분야에서 주로 이용됩니다. 그리고 토로이달 코어 인덕터는 강자성 물질로 만들어진 고리 모양의 코어를 가지고 있습니다. 이는 낮은 자속 누출로 인해 높은 자기장을 제공할 수 있습니다. 인덕턴스 값이 높으며 에너지 전달 능력이 높아서 냉장고나 에어컨, 의료기기 등의 가전제품에 주로 사용됩니다. 전력 인덕터는 전원 공급 회로 및 AC 입력에 사용되는데, 이는 자기 포화 영역에 도달하는 동안 높은 전류를 처리하는 것이 가능합니다. 전압 변환이 필요한 부품들 사이에서 코어 손실을 줄여주고, 자속 누출 또한 적습니다. 또한 전자기 간섭에 의해 발생하는 노이즈를 필터링하는 데도 사용됩니다. 다음으로 전자기 유도를 통해 연결된 두 도체를 결합 인덕터라고 부르는데, 이는 하나의 코어 주위에 두 개의 권선이 있는 형태로 만들어져 있습니다. 여기서 한 인덕터에서 흐르는 AC 전류는 다른 인덕터에서 전압을 생성합니다. 이 형태는 직렬 인덕턴스를 증가시키는 데 도움이 되어 에너지 변환 회로에서 주로 이용되고 있습니다. 필름 인덕터는 소형 박막 코일을 사용하여 제작되며 안정적이고 고품질인 인덕턴스 및 고성능 콤팩트 칩을 제공합니다. 이는 LAN 네트워크와 앰프, 모바일 장치에 주로 이용되며, 전원 공급 장치에도 사용됩니다. 그리고 인덕터용 보빈도 존재합니다. 이는 원통형 보빈에 말아둔 모양의 인덕터로 다양한 주파수에서도 이용하는 게 가능하며 인쇄 회로 기판, 전력 변환, 필터 회로 및 스위치 전원 공급 장치에서 주로 이용합니다. 그러나 공간 제한이 있다는 점과 고주파에서는 AC 손실이 있다는 단점이 존재합니다.
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