indüktörler
İndüktörler, elektrik enerjisinin manyetik bir alanda depolanmasını sağlar. Tipik uygulamalar, yumuşatma filtreleri ve çeşitli seçici devrelerdir.
Endüktif bobinlerin elektriksel özellikleri, tasarımları, manyetik çekirdeğin malzemesinin özellikleri ve konfigürasyonu, bobin dönüş sayısı ile belirlenir.
Bir indüktör seçerken dikkate alınması gereken ana faktörler aşağıdadır:
a) gerekli endüktans değeri (H, mH, mkГ-n. nHn),
b) maksimum bobin akımı. Sargıların yalıtımına zarar veren aşırı ısınma nedeniyle yüksek akım çok tehlikelidir. Ek olarak, akım çok büyükse, manyetik devrenin manyetik akı ile doygunluğu meydana gelebilir, bu da endüktansta önemli bir azalmaya yol açacaktır,
(c) endüktansın doğruluğu,
d) sıcaklık endüktans katsayısı,
e) endüktansın dış etkenlere bağlılığı ile belirlenen kararlılık,
f) sargı telinin aktif direnci,
g) Bobinin Q faktörü. Genellikle çalışma frekansında endüktif ve aktif direncin oranı olarak tanımlanır,
h) bobinin frekans aralığı.
RF indüktörleri şu anda 1 μH ila 10 mH endüktanslı sabit frekans değerleri için üretilmektedir. Rezonans devrelerini ayarlamak için, ayarlanabilir endüktansa sahip bobinlerin olması arzu edilir.
Enstrüman akort devrelerinde açık manyetik devreli tek katmanlı indüktörler kullanılır.
Filtrelerde ve yüksek frekans transformatörlerinde çok katmanlı açık manyetik devre sargıları kullanılmaktadır. Ferrit çekirdeğe sahip zırhlı çok katmanlı indüktörler, düşük ve orta geçişli filtrelerde ve transformatörlerde ve benzer sargılarda, ancak çelik çekirdekli, bobinleri yumuşatmada ve düşük geçişli filtrelerde kullanılır.
indüktör formülleri
İndüktörlerin tasarımında kullanılan ana yaklaşım ilişkileri aşağıdaki gibidir.
1. Uzunluğun çapa oranının 5'ten büyük olduğu tek katmanlı indüktörlerin parametreleri şu şekilde tanımlanır:
burada L - endüktans, μH, M - dönüş sayısı, d - bobin çapı, cm, l - sargı uzunluğu, bkz.
2. Çapın uzunluğa oranının 1'den büyük olduğu çok katmanlı indüktörlerin parametreleri şu şekilde tanımlanır:
burada L - endüktans, μH, n - dönüş sayısı, dm - bobinin ortalama çapı, cm, e - bobinin kalınlığı, bkz.
Açık ferrit manyetik devreli tek ve çok katmanlı bobinler, çekirdeğin özelliklerine ve konfigürasyonuna bağlı olarak bunun 1,5 - 3 katı endüktansa sahip olacaktır. Ferrit çekirdek yerine pirinç çekirdek yerleştirildi. çekirdeksiz değerine kıyasla endüktansı %60-90'a kadar düşürür.
Aynı endüktansı korurken dönüş sayısını azaltmak için bir ferrit çekirdek kullanılabilir.
Düşük ve orta frekanslar için 100 μH ila 100 mH endüktanslı bobinler üretilirken, KM serisinin çekirdek ferrit zırh çekirdeklerinin kullanılması önerilir. Bu durumda, manyetik devre yan yana monte edilmiş, tek bölümlü bir bobin, iki sabitleme dirseği ve bir ayar çubuğundan oluşan iki kaptan oluşur.
Gerekli endüktans ve dönüş sayısı formüllerden hesaplanabilir.
burada N dönüş sayısıdır, L - endüktans, nH, Al - endüktans katsayısı, nH/vit.
Endüktansı hesaplamadan önce, belirli bir bobine sığabilecek dönüş sayısını belirlemeniz gerektiğini her zaman hatırlamalısınız.
Telin çapı ne kadar küçük olursa, dönüş sayısı o kadar büyük olur, ancak telin direnci ve tabii ki Az2R'ye eşit serbest bırakılan güç nedeniyle ısınması o kadar büyük olur... Bobin akımının etkin değeri olmamalıdır 0,2 mm çapında bir tel için 100 mA'yı aşan. 750 mA — 0,5 mm için ve 4 A — 1 mm için.
Küçük notlar ve ipuçları
Çelik çekirdekli sargıların endüktansı, sargıdaki DC akımı arttıkça çok hızlı bir şekilde azalır. Bu, özellikle güç kaynağı yumuşatma filtreleri tasarlanırken dikkate alınmalıdır.
İndüktörün maksimum akımı ortam sıcaklığına bağlıdır ve arttıkça eşlerin azalmasını sağlar. Bu nedenle, cihazın güvenilir çalışmasını sağlamak için büyük bir akım rezervi sağlanmalıdır.
Ferrit toroidal çekirdekler, 30 MHz'in üzerinde filtreler ve transformatörler yapmak için etkilidir. Bu durumda sargılar sadece birkaç dönüşten oluşur.
Herhangi bir tel türü kullanıldığında, manyetik alan çizgilerinin bir kısmı manyetik devre boyunca değil, etrafındaki boşluk boyunca kapatılır. Bu etki özellikle açık manyetik devrelerde belirgindir. Bu başıboş manyetik alanların girişim kaynakları olduğunu unutmayın, bu nedenle çekirdekler bu girişimi mümkün olduğunca azaltacak şekilde ekipmana yerleştirilmelidir.
İndüktörler, bobinin endüktansı ile birlikte salınımlı bir devre oluşturan belirli bir parazit kapasitansa sahiptir. Farklı indüktör türleri için böyle bir devrenin rezonans frekansı 20 kHz ila 100 MHz arasında değişebilir.
