In ambito industriale spesso è necessario fare ricorso ad induttori dedicati, poiché ogni applicazione necessita caratteristiche ben definite.
Per questo motivo, Sirio ha scelto di non proporre una linea di induttori standard, preferendo ad essa una progettazione di componenti speciali, orientata all’utilizzo delle tecnologie produttive a disposizione e delle materie prime standard disponibili normalmente presso il magazzino, in modo tale da fornire un prodotto di qualità, realizzato su specifica del cliente, al costo di un componente da catalogo.
Con il termine “induttore” si indica una vasta categoria di componenti con usi e destinazioni molto diversi tra loro, ma accomunati dall’essere nei diversi circuiti applicativi in alta frequenza dei serbatoi di energia.
Se si considera lo stadio di filtraggio di un convertitore DC/DC in alta frequenza, l’induttore d’uscita è coinvolto in un continuo scambio di energia con il condensatore d’uscita.
La funzione dell’induttore è limitare la variazione della corrente in uscita dal convertitore; esso è pertanto percorso da una corrente prevalentemente continua, con un’ondulazione sovrapposta alla frequenza di commutazione, o al doppio di essa a seconda della topologia.
In modo analogo, se si considera lo stadio Power Factor Corrector (PFC) di un convertitore, l’induttore e il condensatore scambiano energia alla frequenza di commutazione, ma in questo caso la corrente da cui è percorso l’induttore ha una componente principale alla frequenza di rete ed un’ondulazione sovrapposta alla frequenza di commutazione dello stadio PFC.
Più in generale, nelle topologie di conversione non isolate (Buck, Boost, Buck-Boost), la forma d’onda della corrente varia in maniera sostanziale a seconda che il funzionamento sia di tipo continuo o discontinuo.
La scelta del nucleo magnetico
La funzione del nucleo magnetico in un induttore è fornire un cammino preferenziale al flusso magnetico indotto dalla corrente che percorre l’avvolgimento, in modo tale da poter accumulare energia in un regione non-magnetica, a bassa permeabilità.
La scelta del materiale magnetico da utilizzare per la realizzazione di un induttore è legata principalmente ai seguenti parametri: la frequenza di lavoro, la forma d’onda della corrente, le dimensioni massime, le condizioni ambientali. La decisione del nucleo magnetico è fondamentale poiché ad essa succedono a cascata tutte le altre specifiche costruttive: il numero di spire e il tipo di conduttore, il tipo di isolamento, il tipo di connessione d’uscita.
Sul mercato sono disponibili diversi nuclei magnetici, che si contraddistinguono per composizione chimica, processo di produzione e dimensioni. Tali fattori ne determinano le caratteristiche salienti, in particolare il comportamento del nucleo al variare della frequenza, al variare dell’induzione magnetica (o campo magnetizzante) e al variare della temperatura.