משרנים

משרנים מאפשרים לאגור אנרגיה חשמלית בשדה מגנטי. יישומים אופייניים הם מסנני החלקה ומעגלים סלקטיביים שונים.

המאפיינים החשמליים של סלילים אינדוקטיביים נקבעים על פי העיצוב שלהם, תכונות החומר של הליבה המגנטית ותצורתה, מספר סיבובי הסליל.

להלן הגורמים העיקריים שיש לקחת בחשבון בעת ​​בחירת משרן:

א) הערך הנדרש של השראות (H, mH, mkГ-n. nHn),

ב) זרם סליל מקסימלי. זרם גבוה מסוכן מאוד בגלל חימום יתר הפוגע בבידוד הפיתולים. בנוסף, אם הזרם גדול מדי, עלולה להתרחש רוויה של המעגל המגנטי בשטף המגנטי, מה שיוביל להפחתה משמעותית בהשראות,

(ג) דיוק השראות,

ד) מקדם השראות טמפרטורה,

ה) יציבות שנקבעת על ידי התלות של השראות בגורמים חיצוניים,

ו) התנגדות אקטיבית של החוט המתפתל,

ז) Q-factor של הסליל. זה בדרך כלל מוגדר בתדר ההפעלה כיחס בין התנגדות אינדוקטיבית ואקטיבית,

ח) טווח התדרים של הסליל.

משרני RF מיוצרים כעת עבור ערכי תדר קבועים עם השראות מ-1 μH עד 10 mH. עבור כוונון מעגלי תהודה, רצוי שיהיו סלילים עם השראות מתכווננת.

משרני שכבה אחת עם מעגל מגנטי פתוח משמשים במעגלי כוונון מכשירים.

פיתולי מעגל מגנטי פתוח רב שכבתי משמשים במסננים ושנאים בתדר גבוה. משרנים רב שכבתיים משוריינים עם ליבת פריט משמשים במסננים ושנאים במעבר נמוך ובינוני, ופיתולים דומים, אך עם ליבת פלדה, משמשים להחלקת משנקים ומסננים במעבר נמוך.

נוסחאות משרן

יחסי הקירוב העיקריים המשמשים בתכנון של משרנים הם כדלקמן.

1. הפרמטרים של משרנים חד-שכבתיים, שבהם היחס בין אורך לקוטר גדול מ-5, מוגדרים כ

כאשר L - השראות, μH, M - מספר סיבובים, d - קוטר סליל, ס"מ, l - אורך פיתול, ראה

2. הפרמטרים של משרנים רב שכבתיים, שבהם היחס בין קוטר לאורך גדול מ-1, מוגדרים כ

כאשר L - השראות, μH, n - מספר הסיבובים, dm - הקוטר הממוצע של הסליל, ס"מ, e - עובי הסליל, ראה

סלילים חד-שכבתיים עם מעגל מגנטי פריט פתוח יהיו בעלי השראות של פי 1.5 - 3, תלוי במאפיינים ובתצורה של הליבה. ליבת פליז ממוקמת במקום ליבת פריט. יקטין את השראות עד 60-90% בהשוואה לערך חסר הליבה שלו.

ניתן להשתמש בליבת פריט כדי להפחית את מספר הסיבובים תוך שמירה על אותה השראות.

בעת ייצור סלילים עם השראות של 100 μH עד 100 mH עבור תדרים נמוכים ובינוניים, מומלץ להשתמש בליבות שריון פריט ליבה מסדרת KM. במקרה זה, המעגל המגנטי מורכב משתי כוסות המורכבות זו לצד זו, אליהן מחובר סליל חד מקטע, שני סוגריים לקיבוע ומוט כוונון.

ניתן לחשב את השראות הנדרשת ואת מספר הסיבובים מהנוסחאות

כאשר N הוא מספר הסיבובים, L - השראות, nH, Al - מקדם השראות, nH/vit.

אתה תמיד צריך לזכור שלפני חישוב השראות, אתה צריך לקבוע את מספר הסיבובים שיכולים להתאים על סליל נתון.

ככל שקוטר החוט קטן יותר, כך מספר הסיבובים גדול יותר, אך ההתנגדות של החוט גדולה יותר וכמובן החימום שלו בגלל ההספק המשוחרר השווה ל- Az2R... הערך האפקטיבי של זרם הסליל לא אמור יעלה על 100 mA עבור חוט בקוטר של 0.2 מ"מ. 750 mA - עבור 0.5 מ"מ ו-4 A - עבור 1 מ"מ.

הערות קטנות וטיפים

השראות של פיתולי ליבת פלדה יורדת במהירות רבה ככל שזרם ה-DC בפיתול גדל. יש לקחת זאת בחשבון במיוחד בעת תכנון מסנני החלקה של ספק כוח.

הזרם המרבי של המשרן תלוי בטמפרטורת הסביבה ומאפשר לנשים לרדת ככל שהוא עולה. לכן, כדי להבטיח פעולה אמינה של המכשיר, יש לספק רזרבה זרם גדולה.

ליבות טורואיד פריט יעילות לייצור מסננים ושנאים מעל 30 מגה-הרץ. במקרה זה, הפיתולים מורכבים ממספר סיבובים בלבד.

כאשר משתמשים בכל סוג של חוט, חלק מקווי השדה המגנטי סגורים לא לאורך המעגל המגנטי, אלא דרך החלל שמסביבו. השפעה זו בולטת במיוחד במקרה של מעגלים מגנטיים פתוחים. שימו לב ששדות מגנטיים תועים אלו הם מקורות להפרעה, ולכן יש למקם את הליבות בציוד בצורה כזו שתפחית הפרעה זו ככל האפשר.

למשרנים יש קיבול טפילי מסוים היוצר מעגל נדנוד בשילוב עם השראות הסליל. תדר התהודה של מעגל כזה עבור סוגים שונים של משרנים יכול לנוע בין 20 קילו-הרץ ל-100 מגה-הרץ.