En tant que l'un des composants passifs de base, les inducteurs jouent un rôle important dans les applications électroniques, du démarrage des moteurs à l'alimentation électrique de votre maison. Les inducteurs stockent de l'énergie dans un champ magnétique lorsqu'un courant le traverse. Un inducteur typique utilise un fil isolé enroulé dans une bobine autour d'un noyau central.
Aussi utiles que soient les inductances, le plus gros problème est leur taille physique. Les inducteurs éclipsent souvent les autres composants électroniques d'un circuit et ajoutent également du poids. Certaines techniques simulent une grande inductance dans un circuit. Cependant, la complexité supplémentaire et les composants supplémentaires limitent l'utilisation de ces techniques.
Filtres
Les inducteurs sont largement utilisés avec des condensateurs et des résistances pour créer des filtres pour les circuits analogiques et dans le traitement du signal. Seule, une inductance fonctionne comme un filtre passe-bas, puisque l'impédance d'une inductance augmente à mesure que la fréquence d'un signal augmente.
Lorsqu'il est combiné avec un condensateur, dont l'impédance diminue à mesure que la fréquence d'un signal augmente, il en résulte un filtre à encoche qui ne laisse passer qu'une certaine plage de fréquences.
En combinant des condensateurs, des inductances et des résistances, les topologies de filtre avancées prennent en charge une variété d'applications. Les filtres sont utilisés dans la plupart des appareils électroniques, bien que les condensateurs soient souvent utilisés plutôt que les inductances lorsque cela est possible, car ils sont plus petits et moins chers.
Capteurs
Les capteurs sans contact sont appréciés pour leur fiabilité et leur facilité d'utilisation. Les inducteurs détectent à distance les champs magnétiques ou la présence de matériaux magnétiquement perméables.
Les capteurs inductifs sont au centre de presque toutes les intersections avec un feu de signalisation qui détecte la quantité de trafic et ajuste le signal en conséquence. Ces capteurs fonctionnent exceptionnellement bien pour les voitures et les camions. Certaines motos et autres véhicules n'offrent pas suffisamment de signature pour être détectés par les capteurs sans boost en ajoutant un aimant h3 au bas du véhicule.
Les capteurs inductifs sont limités de deux manières principales. Soit l'objet à détecter doit être magnétique et induire un courant dans le capteur, soit le capteur doit être alimenté pour détecter la présence de matériaux qui interagissent avec un champ magnétique. Ces paramètres limitent les applications des capteurs inductifs et influencent les conceptions qui les utilisent.
Transformateurs
Combiner des inducteurs qui ont un chemin magnétique partagé forme un transformateur. Le transformateur est un composant fondamental des réseaux électriques nationaux. Les transformateurs se trouvent dans de nombreuses alimentations, pour augmenter ou diminuer les tensions au niveau souhaité.
Les boîtes grises que l'on trouve souvent au sommet des poteaux électriques contiennent des transformateurs.
Parce que les champs magnétiques sont créés par un changement de courant, plus le courant change rapidement (augmentation de la fréquence), plus un transformateur fonctionne efficacement. Lorsque la fréquence de l'entrée augmente, l'impédance de l'inductance limite l'efficacité d'un transformateur. Pratiquement, les transformateurs à inductance sont limités à des dizaines de kHz, généralement inférieurs. L'avantage d'une fréquence de fonctionnement plus élevée est un transformateur plus petit et plus léger qui délivre la même charge.
Moteurs
Les inducteurs sont normalement dans une position fixe et ne sont pas autorisés à se déplacer pour s'aligner avec un champ magnétique à proximité. Les moteurs inductifs tirent parti de la force magnétique appliquée aux inducteurs pour transformer l'énergie électrique en énergie mécanique.
Les moteurs inductifs sont conçus pour qu'un champ magnétique tournant soit créé en temps avec une entrée AC. Étant donné que la vitesse de rotation est contrôlée par la fréquence d'entrée, les moteurs à induction sont souvent utilisés dans des applications à vitesse fixe qui peuvent être alimentées directement à partir du secteur 50/60 Hz. Le plus grand avantage des moteurs inductifs par rapport aux autres conceptions est qu'aucun contact électrique n'est requis entre le rotor et le moteur, ce qui rend les moteurs inductifs robustes et fiables.
De nombreux moteurs électriques simples que vous rencontrerez, comme ceux des ventilateurs, sont des moteurs inductifs.
Stockage d'énergie
Comme les condensateurs, les inductances stockent de l'énergie. Contrairement aux condensateurs, les inducteurs sont limités quant à la durée pendant laquelle ils peuvent stocker de l'énergie car l'énergie est stockée dans un champ magnétique, qui s'effondre lorsque l'alimentation est coupée.
L'utilisation principale des inducteurs comme stockage d'énergie est dans les alimentations à découpage, comme l'alimentation d'un PC. Dans les alimentations à découpage plus simples et non isolées, une seule inductance est utilisée à la place d'un transformateur et d'un composant de stockage d'énergie. Dans ces circuits, le rapport entre le temps pendant lequel l'inductance est alimentée et le temps où il est hors tension détermine le rapport de tension d'entrée à sortie.
