سلف چیست به زبان ساده؟
سلف (Inductor) یا القاگر در مدارهای الکتریکی به ساختارهای سیمپیچمانندی میگویند که سیمهای عایق آن به دور یک هسته مرکزی پیچیده شده است. این قطعات به تولید یک میدان مغناطیسی و ایجاد ولتاژی مخالف در پاسخ به تغییرات جریان میپردازد. این ولتاژ مخالف میتواند برای تنظیم جریان، تثبیت ولتاژ، فیلتر کردن سیگنالها یا انتقال انرژی به کار رود. به طور کلی، سلف الکتریکی به عنوان یک عنصر ذخیرهکنندهی انرژی الکتریکی، یک عنصر فعال در کنترل جریان و ولتاژ در مدارهای الکتریکی عمل میکند. در خصوص تفاوت سلف و خازن باید بدانید که هر دو از المانهای پسیو در مدارها هستند و شباهتهای زیادی دارند. به عنوان مثال هر دو انرژی را به صورت موقت در خود ذخیره میکنند اما سلف هنگام تخلیه انرژی، قطب آن نیز تغییر میکند.
در ادامه باید بدانید که سلف از جنس سیم فلزی با یک هسته مغناطیسی تشکیل شده است و به دلیل ویژگیهایی که دارد در مدارهای مختلفی به کار برده میشود. به عنوان مثال توانایی ایجاد یک میدان مغناطیسی در اطراف خود و ایجاد مقاومت در برابر تغییرات جریان در مدار را دارد. در حقیقت، زمانی که جریان الکتریکی از القاگر عبور میکند؛ یک میدان مغناطیسی ایجاد و از هر گونه تغییر در مقدار جریان مدار جلوگیری میشود. (مطابق با قانون لنز) این اثر در مدارهای تغییر جهت جریان یا مدارهایی که نیاز به فیلتر کردن سیگنالها است، مورد استفاده قرار میگیرد.
* سلف مدار الکتریکی با نماد « L» نشان داده میشود و واحد آن هنری (Henry) است.
بیشتر بخوانید: خازن چیست به زبان ساده؟ معرفی کامل انواع خازن و کاربردهای آن
سلف اس ام دی چیست؟
سلف اس ام دی (SMD Inductor) به سلفهایی میگویند که به صورت مونتاژ سطحی (SMD) تولید میشوند. این سلفها به ویژه برای استفاده در مدارهای الکترونیکی SMD طراحی شدهاند. به عبارتی دیگر این قطعات SMD دارای اتصالاتی هستند که به راحتی میتوان آنها را بر روی سطح یک مدار PCB (برد مدار چاپی) مونتاژ کرد. در این روش نصب، نیاز به سوراخ کردن پایهها نیست و سبب افزایش سرعت تولید و کاهش هزینهها میشود.
این سلفها برای استفاده در انواع مدارها و دستگاههای الکترونیکی با تولید حرارت کمتر و اندازه کوچکتر کاربرد دارند. به عنوان مثال میتوانیم به مدارهای دیجیتالی، انواع تجهیزات روشنایی مانند خرید پروژکتور ال ای دی، چراغ سوله ای و مدارهای RF اشاره کنیم. برای خرید سلف smd میتوانید از کاسپین نور کمک بگیرید. در زیر تصویر سلف اس ام دی 1 میلی هانری را مشاهده میکنید:
بیشتر بخوانید: اس ام دی چیست؟ تکنولوژی SMD و قطعات اس ام دی چیست؟
ساختار سلف چیست؟
همانطور که گفتیم القاگر از یک رول فلزی به نام هسته و یک سیم فلزی که به دور هسته پیچیده شده، تشکیل شده است. جنس هسته سلف معمولا از فلزاتی مانند آهن یا فریت است و کمک میکند تا میدان مغناطیسی تولید شده توسط جریان الکتریکی در القاگر تقویت شود.
واحد سلف
واحد سلف، هنری (Henry) است که به نام دانشمند انگلیسی «جوزف هنری» نامگذاری شده است. واحد هنری نشاندهنده ضریب تبدیل جریان الکتریکی به میدان مغناطیسی در یک القاگر میباشد. به عنوان مثال، سلف 1 میلی هانری به معنای این است که هنگامی که جریان الکتریکی به مقدار یک میلیآمپر از آن عبور میکند، یک ولت تغییر جهت در آن ایجاد میشود. این تغییر جهت ولتاژ ناشی از تغییرات جریان الکتریکی است که باعث تولید میدان مغناطیسی در سلف میشود. به طور خلاصه، هرچه مقدار هنری بیشتر باشد، سلف قویتر و با انتقال میدان مغناطیسی بیشتر خواهد بود. در زیر عکس نماد سلف در مدار را مشاهده میکنید:
کاربرد سلف چیست؟
کاربرد سلف در مدارهای الکتریکی بسیار زیاد است که از مهمترین آنها میتوانیم به فیلترسازی مدار، ذخیره انرژی، تثبیت جریان، تبدیل ولتاژ مستقیم به ولتاژ متناوب و… اشاره کنیم. در ادامه با کاربرد سلف بیشتر آشنا میشوید:
فیلترسازی مدارها و کنترل سیگنالها
سلفها در مدارهای آنالوگ و پردازش سیگنال به عنوان عنصرهای اصلی به کار میروند. آنها جریانهای متناوب و مستقیم را کنترل میکنند و میتوانند و فرکانسهای مشخصی را از سیگنال حذف کنند. به عنوان مثال جریان مستقیم یا AC را مسدود نمایند و جریان مستقیم یا DC را در مدار عبور دهند.
تثبیت ولتاژ و جریان
القاگرها در مدارهای منابع تغذیه و رگولاتورها برای تثبیت ولتاژ و جریان به کار میروند و نویز و ارتفاع ولتاژ را کاهش میدهند. خوب است بدانید که یکی از شباهتهای سلف و خازن، از بین بردن نویز و جلوگیری از اختلال در فرکانسهای رادیویی است.
بیشتر بخوانید: دیود چیست و چه کاربردی دارد؟ معرفی 10 نوع دیود و طرز عملکرد
مبدلهای جریان AC و DC
کاربرد سلف در مدارهای جریان AC و DC نیز وجود دارد و از آنها جهت تبدیل ولتاژ مستقیم یا DC به ولتاژ متناوب یا AC (با استفاده از تکنولوژیهایی مانند PWM) استفاده میکنند.
مدارهای RF و فرکانس بالا
القاگر در مدارهای فرکانس بالا و RF، به عنوان فیلتر و مالتی پلکسر (Multiplexer) برای جدا کردن سیگنالها و کنترل باند پهنای باند استفاده میشود. به عنوان مثال سلف 2 میلی هانری محبوبیت و کاربرد زیادی در این مدارها دارد.
معرفی انواع سلف بر اساس هسته
انواع سلف ها بر اساس نوع هسته دستهبندی میشوند که در این بخش به معرفی آنها میپردازیم.
سلف با هسته هوا (Air Core Inductor)
در این نوع سلفها، هستهای استفاده نمیشود و تنها سیم فلزی به دور هم پیچیده میشوند. این قطعات اغلب در فرکانسهای پایین استفاده میشوند.
سلف با هسته فریت (Ferrite Core Inductor)
در سلف با هسته فریت، هسته از مواد فریتی است که باعث افزایش کارایی و بهبود عملکرد القاگر میشود. مواد فریتی شامل آهن و اکسید آهن هستند که در دستهبندی فریت نرم و سخت قرار میگیرند. فریت نرم و سخت دارای خصوصیات مغناطیسی متفاوتی میباشند که بر اساس این خصوصیات، میتوانند برای کاربردهای مختلفی استفاده شوند. توجه داشته باشید از آنجایی که خصوصیات این دو فریت متفاوت هستند؛ انتخاب مناسب بین فریت نرم و سخت بستگی به نوع کاربرد و فرکانس عملکرد مدار دارد.
فریت نرم (Soft Ferrite):
سلفهای با هسته فریتی نرم از موادی مانند فریت نرم تشکیل شدهاند که خصوصیات مغناطیسی نسبتا پایینی دارند. این نوع قطعات معمولا برای فیلترها، کاتالیزورها و تنظیمکنندههای جریان کاربرد دارند. همچنین فریت نرم در فرکانسهای پایین و متوسط به کار میرود و برای مصارفی که نیاز به جذب زیاد انرژی مغناطیسی دارند، مورد استفاده قرار میگیرد.
فریت سخت (Hard Ferrite):
سلفهای با هسته فریتی سخت از موادی مانند فریت سخت ساخته شدهاند که دارای خصوصیات مغناطیسی قویتر و پایدارتری هستند. این نوع القاگرها برای کاربردهایی مانند ذخیره انرژی، تقویتکنندههای RF و تبدیلکنندههای برق استفاده میشوند. فریت سخت در فرکانسهای بالا کاربرد دارد و برای مصارفی که نیاز به پایداری مغناطیسی بالا دارند، مناسب است.
سلف با هسته آهنی (Iron Core Inductor)
سلف با هسته آهنی یک نوع القاگر است که هستهاش از جنس آهن یا فولاد است. این نوع سلف به عنوان یکی از رایجترین انواع رایج سلف در مدارهای الکتریکی به کار میرود. هسته آهنی در این قطعات به عنوان یک محیط مغناطیسی کار میکند و کمک میکند تا میدان مغناطیسی تولید شده توسط جریان الکتریکی در سلف تقویت شود و انتقال انرژی بهبود یابد.
مزایا: مزایای استفاده از هسته آهن در القاگرها شامل افزایش همبستگی مغناطیسی، تقویت انرژی ذخیره شده، کاهش ابعاد فیزیکی سلف و افزایش کارایی عملکرد آن میشود. از طرفی دیگر توجه داشته باشید که سلف با هسته آهنی ممکن است وزن بیشتری داشته باشد و قابلیت تنظیم ولتاژ و جریان در آنها معمولا محدودتر است.
کاربرد: این نوع قطعات در بسیاری از کاربردهای الکترونیکی از جمله منابع تغذیه، مبدلهای برق، مدارهای تقویت کننده و مدارهای RF استفاده میشوند.
سلف با هسته چند لایه (Laminated Core Inductor)
این القاگرها دو یا چند پیچه هستند و برای انتقال و تبدیل ولتاژ یا جریان از یک مرحله به مرحله دیگر در مدارهای الکتریکی استفاده میشوند. هسته آنها ممکن است از فریت، آهن یا مواد دیگر باشد.
سلف بر پایه بوبین (Bobbin based inductor)
سلف بر پایه بوبین یک نوع سلف است که سیم فلزی آن روی یک بوبین یا هسته اصلی پیچیده شده است. بوبین معمولا از موادی مانند پلاستیک یا فلز ساخته میشود. سلفهای بر پایه بوبین، یکی از روشهای رایج برای ساخت القاگرها هستند و به دلیل ساختار ساده و قابلیت تنظیم آنها، در بسیاری از کاربردهای الکترونیکی مورد استفاده قرار میگیرند. این قطعات به صورت تک لایه یا چند لایه و به شکل استوانهای یا صفحهای تولید میشوند. خوب است بدانید که بوبینها به عنوان اجزای اصلی در انواع مختلف دستگاههای الکترونیکی مانند ترانسفورماتورها و القاگرها کاربرد دارند.
سوالات متداول درباره سلف و انواع آن
- سلف چیست؟ سلف یا القاگر به قطعهای میگویند که انرژی الکتریکی را به صورت میدان مغناطیسی در خود ذخیره میکند و مانع از هر گونه تغییر در مقدار جریان مدار میشود.
- کاربرد سلف در مدارات الکترونیکی چیست؟ کاربرد سلف شامل ذخیرهسازی انرژی در مدار، تنظیم جریان، تثبیت ولتاژ و فیلترسازی سیگنالها میشود.
- انواع سلف مدار الکتریکی چیست؟ سلف انواع مختلفی دارد که بر اساس نوع هسته، نقش متفاوتی را در مدار ایفا میکند. از رایجترین سلفها میتوانیم به سلف با هستههای هوا، آهنی، فریتی، چند لایه و… اشاره کنیم.
- واحد سلف چیست؟ واحد سلف، هنری (H) است.
جمعبندی
در این مطلب قصد داشتیم شما را با پاسخ سلف یا القاگر چیست؟ آشنا کنیم. این قطعات در مدارهای الکترونیکی، انواع تجهیزات روشنایی مانند پروژکتورهای LED، محصولات صوتی و تصویری و دستگاههای الکتریکی کاربرد زیادی دارند. از مهمترین کاربردها میتوانیم به ذخیره انرژی، کنترل سیگنال، حذف نویز، تثبیت ولتاژ و مبدل جریان مستقیم به متناوب اشاره کنیم. برای خرید سلف smd و دریافت قیمت انواع پروژکتور مانند قیمت پروژکتور ال ای دی 100 وات و قیمت پروژکتور ال ای دی 200 وات میتوانید از وبسایت کاسپین نور کمک بگیرید یا با پشتیبانی ما تماس حاصل فرمایید.
