محاسبه ظرفیت سلف یک لایه هسته هوا

0

در این پست از سایت اِمیک, با نحوه محاسبه اندوکتانس یک سیم پیچ یا سلف یک لایه با هسته هوا اشنا خواهیم شد. سلف ها یکی از قطعات پر مصرف در الکترونیک هستند که در مدارات مختلف, بخصوص در مدارات رادیویی کاربرد زیادی دارند. قبلا پستی با عنوان آشنایی با سلف در سایت منتشر کرده بودم که توصیه می کنم در ابتدا ان پست را مطالعه کنید و در ادامه سراغ این پست بیایید. سلف ها دارای شکل ها و انواع مختلفی هستند, به عنوان مثال برخی از انها از پیچیدن چند دور سیم مسی تشکیل می شوند و برخی دیگر بصورت چند لایه پیچیده می شوند, همچنین سلف ها می توانند دارای هسته باشند یا بدون هسته (هسته هوا) ساخته شوند که محاسبه اندوکتانس هر کدام از انها دارای فرمول خاص خود است. همانطور که گفته شد در این پست ما نحوه محاسبه اندوکتانس سلف ها ی یک لایه با هسته هوا را یاد خواهیم گرفت که این نوع از سلف ها استفاده ی بسیار زیادی در مدارات الکترونیکی دارند.

همانطور که می دانید منظور از سلف بدون هسته این است که سلف درون خود هیچ گونه هسته ای ندارد و در واقع داخل سلف را هوا پر کرده است و به همین خاطر به سلف بدون هسته, سلف با هسته هوا نیز گفته می شود. که برای ساخت انها معمولا سیم های مسی (سیم لاکی) را روی یک هسته با قطر مشخص مثلا یک خودکار یا پایه مته به تعداد مشخصی می پیچند و در اخر ان خودکار یا پایه مته را خارج می کنند و به این شکل این نوع سلف را می سازیم.

عوامل موثر در محاسبه خودالقایی یا اندوکتانس یک سلف یک لایه هسته هوا به صورت زیر است:

air-core-inductor-calculation-formulas-3-emic

  • N : تعداد دور سیم پیچ
  • D : قطر متوسط سیم پیچ (قطر هسته سیم پیچ)
  • d : قطر سیم, البته در محاسبه اندوکتانس سلف نقشی ندارد, اما از انجایی که بر طول سیم پیچ تاثیر می گذارد, صرفاً به عنوان یک عامل جانبی در نظر گرفته می‌شود.
  • i : طول سیم پیچ

در ادامه نحوه محاسبه اندوکتانس سه مدل از سلف یک لایه هسته هوا را با ذکر مثال توضیح خواهم داد.

محاسبه اندوکتانس سلف یک لایه هسته هوا یک دور:

air-core-inductor-calculation-formulas-5-emic

در این نوع سلف فرمول محاسبه اندوکتانس به صورت زیر است:

air-core-inductor-calculation-formulas-6-emic

کمیت D و d که در بالا توضیح داده شدند برحسب سانتی متر می باشند و L نیز اندوکتانس سلف است و برحسب نانو هانری می باشد. به عنوان مثال اندوکتانس یک دور سیم با قطر 1 میلیمتر روی هسته هوا با قطر 1 سانتی متر برابر 27.5 نانو هانری است.

محاسبه اندوکتانس سلف یک لایه هسته هوای دراز (سلف با حلقه‌های فاصله ‌دار) :

air-core-inductor-calculation-formulas-1-emic

فرمول زیر برای محاسبه اندوکتانس سلف هایی است که حلقه ‌های ان بصورت فاصله ‌دار پیچیده می شوند.

air-core-inductor-calculation-formulas-2-emic

شرط: این فرمول دارای یک شرط است و ان این است که طول سیم پیچ (i) باید بزرگتر یا مساوی 10 برابر قطر هسته (D) باشد. یعنی به عنوان مثال اگر قطر هسته برابر 1 سانتی متر بود طول سیم پیچ حداقل باید 10 سانتی متر یا بیشتر باشد.

در فرمول بالا i و D بر حسب سانتی متر و L بر حسب نانوهانری است. به عنوان مثال اندوکتانس یک سلف با تعداد دور 25 عدد و قطر هسته 0.5 سانتی متر و طول سیم پیچ 5 سانتی متر برابر با 3.75 نانو هانری است.

محاسبه اندوکتانس سلف یک لایه هسته هوای معمولی :

air-core-inductor-calculation-formulas-3-emic

فرمول زیر برای محاسبه اندوکتانس سلف هایی است که حلقه ‌های ان کنار هم و چسبیده به هم پیچیده می شوند.

air-core-inductor-calculation-formulas-4-emic

در فرمول بالا i و D بر حسب میلی متر و L بر حسب میکروهانری است. به عنوان مثال اندوکتانس یک سلف با تعداد دور 20 عدد و قطر هسته 1 سانتی متر و قطر سیم 1 میلیمتر و طول سیم پیچ 2 سانتی متر برابر با 1.61 میکرو هانری است.

برای پیچیدن سلف ها از یک نوع سیم مسی خاص به نام سیم لاکی استفاده می کنند که برای اشنایی با این نوع از سیم مسی می توانید این پست را مطالعه کنید.

 

نظر یادتون نره…

ارسال دیدگاه

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید