انتخاب سلف مناسب در طراحی مدارات الکترونیکی

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: سلف در کنار دو عنصر مقاومت و خازن جزء پرکاربردترین المان‌های مدار‌های الکترونیکی می‌باشد. کاربرد سلف بسیار گسترده است. از مدارات منابع تغذیه سوییچینگ و مبدل‌های توان گرفته تا مدارات مخابراتی، در همه‌ی آن‌ها از نوعی از سلف که مناسب آن کاربرد می‌باشد استفاده می‌شود. یک سلف واقعی از نظر پاسخ فرکانسی رفتاری به مانند یک مدار رزونانس خواهد داشت که علت آن وجود مقاومت و خازن‌های پراکنده در مدار معادل آن می‌باشد. سلف‌های دارای هسته مغناطیسی علاوه بر اتلاف انرژی در مقاومت اهمی سیم، ممکن است مقداری تلفات نیز در هسته خود نیز داشته باشند که آن را تلفات هیسترزیس می‌نامند. همچنین در جریان‌های زیاد به دلیل غیر خطی بودن، ممکن است تقاوت‌های دیگری را نیز در مقایسه با رفتار یک سلف ایده ایده آل از خود نشان دهد.


با توجه به این موارد، برای استفاده از سلف در هر کاربرد باید نوع مناسب را با توجه به ویژگی‌های سلف انتخاب کنیم. در این مقاله به برخی از پرکاربرد‌ترین انواع سلف، مشخصات و کاربرد‌های آن می‌پردازیم.

نماد سلف:

در شکل زیر انواع نماد‌های پرکاربرد برای سلف نمایش داده شده است.



شکل بالا سمت چپ: سلف با هسته هوا

شکل بالا سمت راست: سلف با هسته آهنی

شکل پایین سمت چپ: سلف با هسته فریتی

شکل پایین سمت راست: سلف با هسته متغیر (قابل تغییر)

دسته بندی سلف‌ها:

مشابه مقاومت ها، سلف‌ها را می‌توان براساس ویژگی‌ها و مشخصات آن‌ها دسته بندی نمود. از جمله مشخصات پرکاربرد سلف‌ها عبارت اند از:

ضریب خودالقایی
حداکثر جریان
تلرانس
ضریب حرارتی
مقاومت اهمی سیم پیچ‌ها
ضریب کیفیت
پاسخ فرکانسی

انواع سلف بر اساس بسته بندی:

یکی از روش‌های دسته بندی سلف‌ها بر اساس بسته بندی آن‌ها می‌باشد. انواع بسته بندی سلف‌ها عبارت است از:

سلف‌های با بسته بندی مقاومتی:



سلف‌های با بسته بندی بشکه‌ای:



سلف‌های با بسته بندی چنبره‌ای:


انوع سلف ها‌ی پرکاربرد:

در این بخش در مورد دو نمونه از رایج‌ترین سلف‌ها بر اساس کاربرد آن‌ها توصیح می‌دهیم.

سلف‌های مخابراتی:

همان طور که از نام این دسته بندی مشخص است از این سلف‌ها در طراحی و ساخت مدارات مخابراتی مانند فرستنده ها، گیرنده ها، مدارات مدولاتور و… استفاده می‌شود. از جمله مخشصات این سلف‌ها عبارت است از:

ضریب کیفیت بالا
بسته بندی SMD
قابلیت تحمل جریان بالا
پاسخ فرکانسی دقیق

به دلیل استفاده از این سلف‌ها در مدارات فرکانس بالا، لازم است که ابعاد بسته بندی این سلف‌ها تا حد امکان کوچک باشد؛ لذا این سلف‌ها معمولا در بسته بندی‌های SMD مانند شکل زیر ارائه می‌شوند.


سلف‌های منابع تغذیه:

این سلف‌ها در کاربرد‌هایی مانند طراحی و ساخت منابع تغذیه سوییچینگ، مبدل‌های توان، مدارات UPS و… کابرد دارند. در مشخصات سلف‌ها معمولا در نوع جریان مشخص می‌شود:

جریان Irms
جریان Isat

جریان Irms میزان جریانی است که باعث بالا رفتن درجه حرارت سلف به میزان ۴۰ درجه سانتی گراد می‌شود. جریان Isat میزان جریانی است که باعث کاهش ضریب خودالقایی به مقداری مشخصی می‌شود. در طراحی مدارات تغذیه دقت به این دو مشخصه اهمیت زیادی دارد. شکل زیر یک نمونه استفاده از سلف‌های چنبره‌ای را در یک منبع تغذیه سوییچینگ نشان می‌دهد:

 

 

منبع: melec