توضیحات
قطر 2 سانتی متر
ساختار سلف تیروئیدی
سلفها در شکلها و اندازههای مختلف ساخته و هر کدام برای کاربرد خاصی طراحی میشوند. سلف تیروئیدی که یک هسته حلقوی دارد، به دلیل طراحی منحصر به فرد و عملکرد عالی خود در بسیاری از مدارات الکتریکی کاربرد دارد. در تصویر زیر، انواع سلف تیروئیدی را مشاهده میفرمایید:
سلف تیروئیدی از یک سیمپیچ که به دور یک هسته حلقوی شکل (معمولاً از جنس مواد مغناطیسی مانند فریت یا پودر آهن) ساخته شده، تشکیل شده است. شکل حلقوی این هسته شبیه به دونات است که مزایای بسیاری نسبت به سایر انواع سلف دارد. در این قسمت، بخشهای مختلف تشکیل دهنده سلف تیروئیدی مورد بررسی قرار گرفته است:
1) ماده سازنده هسته
جنس ماده سازنده هسته به طور قابل توجهی بر اندوکتانس و عملکرد سلف تأثیر میگذارد. موادی که به صورت متداول در هسته استفاده میشود، شامل فریت، پودر آهن و یا فولاد چند لایه است که بر اساس ویژگیهای اندوکتانس و فرکانس کاری سلف موردنظر انتخاب میشود.
2) سیم پیچی
در سلفهای تیروئیدی، سیمهای لاکی به طور یکنواخت در اطراف هسته حلقوی شکل پیچیده میشود و میدان مغناطیسی درون هسته شارش مییابد. وجود هسته، تداخل الکترومغناطیسی (EMI) را با اجزای اطراف کاهش میدهد و کارایی مدار را بهبود میبخشد.
3) عایق بندی
سیمهای مورد استفاده برای سیم پیچی سلف معمولا دارای عایق لاکی مناسبی هستند که تا دماهای بالا از اتصال سیمها جلوگیری میکند. شکل تروئیدی این سلفها یک مسیر مغناطیسی مناسب با کمترین نشتی را ایجاد میکند و باعث میشود که سلف تروئیدی برای بسیاری از کاربردها بسیار مناسب باشد.
نحوه عملکرد سلف تیروئیدی
عملکرد سلف تیروئیدی بر اساس اصول پایهای الکترومغناطیس میباشد. هنگامی که یک جریان الکتریکی از سیمپیچ موجود در اطراف هسته تیروئیدی عبور میکند، یک میدان مغناطیسی ایجاد میکند. ماده مغناطیسی تشکیل دهنده هسته، این میدان را تقویت میکند و بدین ترتیب یک شار مغناطیسی متمرکز در هسته به وجود میآید.
مزایای سلف تیروئیدی
سلفهای تروئیدی دارای مزایای بسیاری نسبت به سایر انواع سلفها هستند که در ادامه به چندین مورد اشاره شده است:
1) بازدهی بالا
طراحی حلقه بسته هسته تروئیدی، یک مسیر مغناطیسی پیوسته با رلوکتانس پایین فراهم میکند که موجب ایجاد بازدهی بالا و حداقل اتلاف انرژی میشود.
2) تداخل الکترومغناطیسی(EMI) کاهش یافته
شکل تروئیدی، عبور میدان مغناطیسی را در هسته محدود میکند و تداخل الکترومغناطیسی خارجی را به میزان قابل توجهی کاهش میدهد و استفاده از آنها را برای تجهیزات الکترونیکی حساس ایده آل میکند.
3) طراحی فشرده
با استفاده از سلف تروئیدی میتوان به مقادیر اندوکتانس بالا در ابعاد کم دست یافت.
4) تلفات هسته کم
توزیع یکنواخت میدان مغناطیسی در یک هسته تروئیدی منجر به تلفات هسته پایینتر در مقایسه با سایر اشکال هسته میشود و بازدهی کلی سلف را افزایش میدهد.
5) کارکرد در توان و جریان بالا
سلفهای تیروئیدی میتوانند سطوح توان بالاتری را در مقایسه با سایر انواع سلف با ابعاد مشابه تحمل کنند.
کاربرد سلف تیروئیدی
سلفهای تیروئیدی در دستگاههای برقی و الکترونیکی مختلفی که در اطراف خود میبینیم و همچنین در تجهیزات صنعتی و مخابراتی مورد استفاده قرار میگیرند. در ادامه چندین کاربرد مهم این نوع سلفها بیان شده است:
1) منابع تغذیه
در منابع تغذیه سوئیچینگ(SMPS) جهت فیلتر کردن جریان خروجی و همچنین ذخیره و تحویل انرژی از سلف تیروئیدی استفاده میشود.
2) تجهیزات صوتی
در سیستمهای صوتی برای فیلتر کردن نویز و تامین ولتاژ و جریان صاف برای مدارهای صوتی و افزایش کیفیت صدا از سلف توروئیدی استفاده میشود.
3) مخابرات
در تجهیزات مخابراتی به منظور پردازش سیگنال و فیلتر کردن نویزها برای اطمینان از ارتباطات واضح و قابل اعتماد از سلفهای تیروئیدی استفاده میشود.
4) تجهیزات پزشکی
در تجهیزات پزشکی جهت فیلتر کردن دقیق سیگنال و کاهش نویز و همچنین تامین تغذیه مورد نیاز دستگاه از این سلفها استفاده میشود.
5) کاربردهای RF
این نوع سلفها در مدارهای فرکانس رادیویی(RF) به دلیل داشتن EMI کم و بازدهی بالا، انتقال و دریافت سیگنال موثر را امکان پذیر میکنند.
معایب سلف تروئیدی
سلف تیروئیدی علیرغم مزایای بی شماری که دارد، دارای محدودیتهایی نیز هست که در این قسمت به آنها اشاره شده است:
1) ساخت پیچیده
فرآیند سیم پیچی برای سلفهای تیروئیدی در مقایسه با سایر انواع سلف پیچیدهتر و وقتگیرتر است و به طور بالقوه هزینههای تولید را افزایش میدهد.
2) محدوده اندوکتانس پایین
در حالی که سلفهای تیروئیدی در بسیاری از کاربردها عالی هستند، ممکن است برای استفاده در مدارات تخصصی که به اندوکتانس بسیار بالا نیاز دارند، مناسب نباشند.
3) شکنندگی مکانیکی
هسته تیروئیدی به ویژه در سلفهای بزرگتر میتواند از نظر مکانیکی شکننده باشد و ممکن است برای جلوگیری از آسیب در هنگام مونتاژ و عملیات، نیاز به کنترل دقیق داشته باشد.
4) اشباع مغناطیسی
در صورت عبور جریان بالا، ماده هسته یک سلف تیروئیدی ممکن است به اشباع مغناطیسی برسد و بر عملکرد سلف تاثیر منفی بگذارد.
جمع بندی
در این مقاله، توضیحات کاملی در مورد سلف تیروئیدی، ساختار و ویژگیهای آن ارائه شد. همچنین مزایا، کاربردها و محدودیتهای استفاده از این سلف در مدارات الکترونیکی، مخابراتی، پزشکی و دستگاههای صنعتی به طور کامل مورد بحث و بررسی قرار گرفت. تمامی موارد فوق را به صورت عملی همراه با نکات تجربی دیگر در مورد انواع سلف و ویژگیهای آنها به طور کامل در دوره جامع آموزش الکترونیک بررسی کردهایم.
در پایان، ممنون که همراه ما بودید. هر سوال یا ابهامی در مورد مطالب ارائه شده در این مقاله دارید حتما در کامنت ها بنویسید، به تمام سوالات پاسخ داده میشه. اگه انتقاد یا پیشنهادی هم داشتید ممنون میشم با ما در میان بزارید.
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.