Ein elektronisches Gerät, das Spulen verwendet, wird als Spulen-PCB bezeichnet. Diese Spulen können in Transformatoren, Induktoren, Motoren und anderen elektronischen Geräten verwendet werden. Um zu erschaffen PCB-SpulenDabei werden Leiterbahnen auf ein Substrat gedruckt, das beispielsweise aus Glasfaser oder FR4 bestehen kann, und dann zu einer Spule zusammengewickelt.
Eine Spule ist einfach ein allgemeiner Begriff für einen um sie gewickelten Draht. Obwohl es nichts mit Elektrizität zu tun hat, wird eine Spiralfeder manchmal auch „Schraubenfeder“ genannt.
Mit anderen Worten: Eine Spule ist eine Form, in der ein Draht rund und rund gewickelt ist.
Wenn ein Strom durch einen Leiter fließt, entsteht um den Leiter herum ein konzentrisches Magnetfeld.
Ein Magnetfeld hat die Eigenschaft, dass es, von der Stromflussrichtung aus gesehen, im Uhrzeigersinn erzeugt wird.
Eine Komponente namens Spule (Induktor) nutzt das Magnetfeld, das entsteht, wenn dieser Strom fließt.
Eine Spule (Induktor) hat zwei Hauptaufgaben, von denen eine darin besteht, Energie zu speichern. Die andere Aufgabe besteht darin, den Wechselstromfluss zu verhindern (der stark von der Frequenz abhängt).
Rolle der Spulenleiterplatte in elektronischen Bauteilen
Wenn eine Spannung an eine Spule angelegt und ein Strom durch sie geleitet wird, entsteht ein sogenannter „magnetischer Fluss“.
Dies entspricht dem magnetischen Fluss eines Magneten. Dieser magnetische Fluss bleibt auch dann bestehen, wenn die externe Stromversorgung unterbrochen wird.
Dies bedeutet, dass die Spule magnetisiert wurde, indem ein Strom durch sie geleitet wurde. Mit anderen Worten: Elektrische Energie wird in magnetische Energie umgewandelt und in der Spule gespeichert.
Die Menge der gespeicherten magnetischen Energie wird durch diese Induktivität bestimmt und in Henry (H) gemessen. Wenn ein „Gleichstrom“ durch eine Spule geleitet wird, fungiert die Spule als Leiter, nachdem sie den Fluss für einen Moment unterbrochen hat, sodass der Gleichstrom reibungslos fließen kann.
Allerdings ist „Wechselstrom“ ein Strom, dessen Größe und Richtung sich im Laufe der Zeit periodisch ändert.
Wenn ein Strom durch die Spule fließen möchte, kreuzt das von diesem Strom erzeugte Magnetfeld die anderen Wicklungen, verursacht eine induzierte Spannung und versucht, eine Stromänderung zu verhindern.
Insbesondere wenn der Strom plötzlich ansteigt, entsteht eine elektromotorische Kraft in der entgegengesetzten Richtung des Stroms, also in der Richtung, die den Strom verringert, wodurch verhindert wird, dass der Strom ansteigt. Versucht der Strom dagegen abzunehmen, wirkt er in Richtung Anstieg.
Bei Wechselstrom ändert sich die Stromrichtung ständig, sodass die Spule immer wieder versucht, ihn zu blockieren.
Auf diese Weise haben Spulen die Eigenschaft, dass sie wie ein Widerstand gegen Wechselstrom wirken, und je höher die Frequenz, desto schwieriger ist es, ihn zu fließen.
Welche Arten von Spulen gibt es?
Entsprechend der Wicklungsstruktur können sie in drei Haupttypen unterteilt werden: gewickelte Spulen, laminierte Spulen und Dünnschichtspulen.
Eine „gewickelte Spule“ wird hergestellt, indem ein isolierter Kupferdraht spiralförmig wie eine Feder um eine Kunststoffspule oder einen Ferritkern gewickelt wird.
Eine „laminierte Spule“ ist ein Stapel von Schichten aus leitfähigem Metall, der auf eine Folie oder ein Substrat gedruckt ist. Es ist kompakt und verfügt über hervorragende Hochfrequenzeigenschaften. Eine „Dünnschichtspule“ ist eine Spule, die aus einem Metallfilm besteht, der noch dünner ist als der Druck mittels Sputter- oder Dampfabscheidungstechnologie.
In Leiterplatten verwendete Spulen sind Grundbestandteile elektronischer Schaltkreise, die auch anstelle von Stromversorgungen verwendet werden. Dank der Spulen arbeiten nicht nur Haushaltsgeräte in unserer Umgebung, sondern auch Präzisionsinstrumente wie Smartphones, PCs und Kameras mit einer stabilen Spannung.
Daher werden wir in diesem Artikel die Rollen zusammenfassen, die Spulen in Leiterplatten spielen, und die Spulentypen vorstellen.
Funktion der Spulenplatine
In Leiterplatten verwendete Spulen sind elektronische Komponenten, die Elektrizität in Schaltkreisen speichern und abgeben. Es ist ein Teil, das manchmal selbst als Stromversorgung verwendet wird und in Leiterplatten eine wesentliche Rolle spielt.
Neben der Speicherung von Elektrizität haben Spulen noch weitere Funktionen wie die Spannungsstabilisierung, die Geräuschunterdrückung und die Weiterleitung von Wechselstrom anstelle von Gleichstrom.
Die Anzahl der auf einer Platine montierten Teile variiert je nach Funktion des elektronischen Geräts, es wird jedoch angenommen, dass Spulen 30 bis 40 % aller montierten Teile ausmachen.
Durch die Anbringung einer Spule auf einer Leiterplatte ist es möglich, den Strom elektronischer Geräte effizient zu nutzen, sodass es sich um ein elektronisches Bauteil handelt, das für alle Zwecke benötigt wird.
Spulenstruktur und Energiespeichermechanismus
Die Struktur einer Spule besteht aus einem Isolator zwischen zwei Metallplatten. Der Isolator in der Mitte ist ein Material, das keinen Strom leitet, als Dielektrika werden jedoch Polyethylen, Polypropylen, Keramik usw. verwendet, die eine hohe Dielektrizitätskonstante aufweisen.
Spulenstruktur
Die beiden äußeren Metallplatten sind Leiter, leiten also Strom und wirken als Elektroden. Durch Anlegen einer Spannung an die Spule werden die beiden Metallbleche zu + bzw. - Elektroden und ziehen sich wie ein Magnet über den Isolator hinweg an.
Legen Sie eine Spannung an eine Spule an
Wenn die Spannung weiterhin anliegt, füllt sich die Metallplatte schließlich mit Ladungen, die nicht durch den Isolator fließen, so dass kein Platz mehr für das Einströmen neuer Ladungen bleibt.
Legen Sie weiterhin Spannung an die Spule an
In diesem Zustand verbleibt die Ladung auf der Metallplatte, selbst wenn die Spannung gestoppt wird, da sich die Metallplatten gegenseitig positiv und negativ anziehen. Dies ist der Zustand der Speicherung von Elektrizität.
Die Kapazität einer Metallplatte, elektrische Ladung zu speichern, wird als „Kapazität“ bezeichnet. Die Kapazität variiert je nach Eigenschaften des Isolators und wird größer.
Im Zuge der jüngsten Miniaturisierung elektronischer Geräte wurden auch Spulen entwickelt, beispielsweise solche, die wie eine Spule gewickelt und in einem Gehäuse versiegelt sind, oder solche, die abwechselnd mit mehreren Schichten aus Metallplatten und Isolatoren gestapelt sind. Es ist gewesen.
Arten von Spulen für Leiterplatten
Von hier aus stellen wir die Arten von Spulen vor, die in Leiterplatten verwendet werden.
Keramikspulen für Substrate
Eine Keramikspule ist eine Spule, die Keramik mit einer hohen Dielektrizitätskonstante als Isolator verwendet.
Da verschiedene Keramiken unterschiedliche Dielektrizitätskonstanten haben, ändern sich ihr Widerstand und ihre Kapazität aufgrund von Temperaturänderungen. Sie sind jedoch tendenziell hitzebeständig und werden häufig in kleinen Hochfrequenzschaltkreisen verwendet.
Etwa 500 Keramikspulen werden in Smartphones und etwa 800 in Notebooks und Tablet-Geräten verwendet.
Elektrolytspulen für Substrate
Elektrolytische Spulen verwenden kein plattenförmiges dielektrisches Material zwischen zwei Metallplatten wie eine allgemeine Spulenerhöhung.
Zwei Metallplatten
Da kein Isolator vorhanden ist, verkürzt sich der Abstand zwischen den Elektroden und die Kapazität kann erhöht werden.
Es ist zwar möglich, die Kapazität zu erhöhen, wenn jedoch zu viel Spannung angelegt wird oder ein Problem auftritt, z. B. wenn Strom in die entgegengesetzte Richtung von Plus und Minus fließt, kann es zu Phänomenen wie Explosion oder Hitzeentwicklung kommen, die zu Schäden am Gerät führen Es kommt zu einer Beschädigung des Untergrundes, daher ist Vorsicht geboten. .
Filmspulen für Substrate
Bei einer Folienspule wird als Dielektrikum eine Kunststofffolie verwendet. Für Kunststofffolien werden Polyester, Styrol und Polypropylen verwendet, wobei die Hitzebeständigkeit, Kältebeständigkeit und Isolationsbeständigkeit je nach Material variieren.
Im Allgemeinen weisen diese Spulen gute Temperatureigenschaften auf und sind sehr genau, weshalb sie häufig in Audioschaltkreisen verwendet werden.
Variable Spule
Eine variable Spule ist, wie der Name schon sagt, eine Spule, deren Kapazität geändert werden kann.
Der Isolator ist zwischen zwei Metallplatten eingebettet, ähnlich wie bei den bisher eingeführten Spulen. Es ist ein Mechanismus zur Veränderung
Früher wurden sie für Amateurfunk und Radioabstimmung verwendet, doch mittlerweile ist der Abstimmungsprozess in Geräten digitalisiert und die Verwendung variabler Spulen ist fast verschwunden. Jetzt wird es nur noch für einige elektronische Arbeiten hergestellt.
Vorsichtsmaßnahmen bei der Montage einer Spule auf einer Platine
Wenn die Platine beim Löten der Spule auf die Leiterplatte oder nach dem Löten verbogen wird, kann es zu Rissen in der Spule kommen.
Daher ist es notwendig, die Spulen so zu platzieren, dass durch die Biegung der Leiterplatte möglichst keine Spannungen entstehen.
Die Anordnung einer Spule parallel zur Spannungsrichtung, wie oben gezeigt, führt zu einer direkten Biegung. Platzieren Sie die Spule daher senkrecht zur Richtung, in die die Spannung wirkt.
Victory-Platine ist ein Unternehmen, das sich auf Spulenleiterplatten spezialisiert hat. Kontaktieren Sie uns noch heute, um noch heute ein individuelles Angebot für Spulenleiterplatten zu erhalten.
