خود القا یا self یکی از پرکاربرد ترین المانها در مدارات الکترونیک است کاربردهای این قطعه در مدارات تغذیه (با نام چوک) در مدارات رادیویی (با نام r.f.c) و در مدارات فیلتر که میتواند بخشی از یک مدار رادیویی یا صوتی باشد. آنرا به عنصری مهم در مدارات الکترونیک تبدیل کرده است. در این مقاله کوتاه در مورد آن اطلاعات مفیدی به شما ارائه خواهیم داد.
یک خود القا چیزی جز یک سیم پیچ نیست که بسته به کاربرد از یک یا چندین دور سیم لاکی با قطر متناسب با کاربرد آن ساخته می شود.در مدارات رادیویی فرکانس خیلی بالا از سیم پیچهای با قطر کم و تعداد دور کم استفاده میشود بطوری که در فرکانسهای مایکرو ویو(microwave) میتوان سلفهایی با حتی یک دور سیم مشاهده نمود.ودر فرکانسهای رادیویی پایینتر سلفهای با چند دور سیم که در مواردی به دور یک هسته متغیر (بطور مثال در طبقه IF رادیویی) پیچیده شده ملاحظه کرد.
در مدارات صوتی میتوان سیم پیچهایی با تعداد دور بیشتر مشاهده نمود و در مدارهای تغذیه سیم پیچهایی با تعداد دور زیاد و دارای هسته استفاده می شود.
با مطالب فوق به توضیح جزئیات بیشتری می پردازیم.
اصولا سلفها به سه شکل ساخته می شوند.
1-بدون هسته(با هسته هوا)
2- با هسته ثابت
3- با هسته متغیر.
1- سلف بدون هسته یک سیم پیچ است که بعد از ساخته شدن هیچ چیزی در درون آن قرار نمیگیرد واصطلاحا به آن سلف با هسته هوایی گفته می شود که از آن در مدارات رادیویی استفاده میشود.
2- سلف با هسته ثابت که به دور هسته از جنس فریت ساخته می شود و بسته به نوع کاربرد میتواند تعداد دور بیشتری داشته باشد. یکی از کاربردهای این نوع در منابع تغذیه است.
3-سلف با هسته متغیر در مواردی استفاده میشود که نیاز به سیم پیچ قابل تنظیم باشد که بتوان مثلا مدار را روی فرکانس خاصی تنظیم کرد یا اینکه بعد از ساخت نیاز به کالیبره داشته باشد.از این نوع هم در مدارات رادیویی و هم در مدارات صوتی استفاده می شود.
خصوصیات سلفها:
یک سلف قطعه ای است که بر اساس میدان مغناطیسی اطراف سیم پیچ کار می کند.بطوری که وقتی جریان الکتریکی از درون آن عبور میکند یک میدان مغناطیسی در اطراف سلف ایجاد می شود. خصوصیت مهم سلف در این است که با هر تغییری در اندازه یا جهت عبور جریان مخالفت می کند و این مقاومت را بصورت یک ولتاژ معکوس نسبت به ولتاژ اعمال شده به آن نشان می دهد.اگر یک ولتاژ به آن اعمال شود هر تغییری در ولتاژ تغییر در جریان عبوری را بدنبال خواهد داشت و بسته به سرعت تغییر جریان , ولتاژ معکوسی در دو سر سیم پیچ ظاهر خواهد شد که سعی میکند جهت واندازه جریان را ثابت نگه دارد. مقدار ولتاژ معکوس ایجاد شده وابسته به سرعت تغییر جریان عبوری از سلف است. به این عکس العمل که حاصل ازخاصیت القایی سلف است راکتانس گفته می شود(reactnace) .
با خصوصیات عنوان شده در میابیم که سلفها به جریان های DC واکنش نشان نمی دهند بجز حالتی که این جریان در کمیت تغییر داشته باشد. بنابر این بهترین حالت که میتوان خصوصیات سلف را بخوبی تشریح نمود اعمال یک جریان DC متغیر به آن است.همانطور که در شکل یک نشان داده شده است با اعمال یک جریان DC متغییر به سلف در زمان T1 که جریان(با نماد I ) شروع به افزایش می کند یک ولتاژ(با نماد E) ناگهانی در دو سر آن ظاهر می شود و این ولتاژ در زمانهای بین T1 و T2 ثابت باقی می ماند زیرا در این زمانها جریان بصورت خطی افزایش میابد که سبب میشود میدان مغناطیسی که در اطراف سیم پیچ ایجاد می شود بصورت خطی منبسط شود وتغییر خطی در میدان مغناطیسی ولتاژ ثابتی را ایجاد می کند.در زمان T2 هنگامی که جریان دیگر تغییری ندارد ولتاژ هم تولید نمیشود و در این لحظه ولتاژ به صفر می رسد.در زمان T3 جریان رو به کاهش میگذارد و ولتاژ در جهت مخالف قبل تولید می شود ولی در این حالت بدلیل اینکه جریان حرکتی آرام تر دارد ولتاژ ایجاد شده کمتر از قبل است و این ولتاژ به سبب حرکت خطی جریان ثابت میماند. در زمان T4 که جریان به صفر می رسد ولتاژ نیز صفر می شود.
شکل یک
یک نکته مهم این است که سلف در برابر تغییر جریان با نرخ ثابت ولتاژ ثابت و در برابر نرخ جریان متغییر ولتاژ متغیر ایجاد میکند. یعنی اینکه مقدار مخالفت سلف با تغییر جریان وابسته به سرعت و نرخ تغییر جریان است و این ویژگی سبب استفاده از آن در مدارها شده است . به ولتاژ معکوس ایجاد شده توسط سلف ولتاژ القایی گفته می شود . قطبیت این ولتاژ توسط دو عامل مشخص می شود جهت جاری شدن جریان و اینکه در حال افزایش یا کاهش باشد. در هر حال سلف با کاهش یا افزایش جریان مخالفت می کند.
ادامه دارد…..