משרן ליבת פריט: עבודה, סוגים, חישוב, הפסדים ויישומיו

המשרן הוא רכיב אלקטרוני המשמש לאגירת אנרגיה חשמלית בתוך השדה המגנטי ברגע שזרם חשמלי מסופק לאורכו. משרנים עשויים בדרך כלל לסליל עם חוט מבודד כרוך. בכל פעם שזרם מסופק לאורך הסליל הזה מהצד השמאלי לימין, נוצר שדה מגנטי בכיוון השעון. אז, משרנים יתנגדו לכל שינוי בתוך הזרם הזורם לאורכם. בדרך כלל, משרנים זמינים בשלושה סוגים של ליבת אוויר, ליבת ברזל וליבה פריט. משרני ליבת האוויר והברזל פשוט נושאים פעולות תדר מינימליות, הפסדים גבוהים יותר ונמוכים הַשׁרָאוּת ואילו למשרן ליבת פריט יש חדירות גבוהה, השראות גבוהה וערך קבוע. אז מאמר זה מספק מידע קצר על א משרן ליבת פריט - עבודה עם אפליקציות.

מהו משרן ליבת פריט?

הגדרה של משרן ליבת פריט היא, רכיב חשמלי פסיבי דו-טרמינלי המשמש להתנגדות לשינויים בזרם החשמלי הזורם דרכו. משרן זה משתמש בחומר פריט כמו הליבה הראשית שיש לו חשמל גבוה הִתנַגְדוּת סְגוּלִית & חדירות מגנטית גבוהה. תוך שימוש בליבות פריט בפנים משרנים , יש לקחת בחשבון גורמים שונים כמו רוויה גבוהה, עכבה גבוהה, פחות הפסדים, יציבות בתוך תכונות טמפרטורה וחומר. אז הוא משמש בדרך כלל עם ספקי חשמל ויישומי ניהול חשמל. סמל משרן ליבת פריט מוצג להלן.

אנו יודעים שבמשרן ליבת פריט, נעשה שימוש בחומר פריט כמו ליבה. אז ההרכב הכללי של הפריט הוא XFe2O4, כאשר 'X' מסמל חומר מעבר. בדרך כלל, פריטים המשמשים במשרנים זמינים בשני סוגים של פריטים רכים ופריטים קשים.

לחומרי פריט רכים יש את היכולת להפוך את הקוטביות שלהם ללא כל אנרגיה חיצונית.
פריטים קשים הם מגנטים קבועים שבהם הקוטביות לא תשתנה אפילו לאחר ניתוק השדה המגנטי.

עיקרון העבודה של משרן ליבת פריט

משרן ליבת פריט פועל בכך שהוא מאפשר לזרימת הזרם ליצור שדה מגנטי והשינוי בתוך השדה המגנטי מביא לזרימת זרם מנוגד. אז הם משנים את האנרגיה מחשמלית למגנטית ואוגרים בתוכם את האנרגיה.

משרן ליבת פריט משתמש בחומר ליבת פריט שהוא סוג אחד של ליבה מגנטית העשויה עם פריט. ברגע שנוצל ליבות מתכת אלו במשרנים אלו, אזי השדה המגנטי המשתנה יציג זרמי מערבולת גדולים עקב המוליכות החשמלית של הליבה (מתכת). אז זרמים אלה זורמים במשרנים יחד עם הלולאה הסגורה של הזרם.

תפקידה של ליבת פריט במשרנים אלה הוא לסייע בשיפור ביצועי המשרן על ידי מתן חדירות מקסימלית לסליל כדי להגדיל את השראות והשדה המגנטי שלהם.

בדרך כלל, טווח החדירות בתוך משרני ליבת הפריט נע בין 1400 ל-15,000 על סמך סוג חומר הפריט המשמש. לכן, למשרנים אלה יש השראות גבוהה כפי שהוערכה עם סוגים אחרים של משרנים על ידי ליבות אוויר.

כיצד לחשב את השראות של משרן ליבת פריט?

במשרני פריט, המונח פריט הוא קבוצה של חומרים קרמיים הכוללים כמה תכונות אלקטרומגנטיות חזקות כמו חדירות גבוהה בשילוב מוליכות חשמלית נמוכה.

ניתן לעצב משרן פריט פשוט על ידי כריכת מינימום של 20 סיבובים של חוט סביב מוט פריט. אז ניתן למדוד את השראות של מוט פריט בעזרת מד השראות. כאן, השראות מסומנת ב-'L' ומספרי הסיבובים מסומנים ב-'N'.

כעת חשב את ערך ה-AL של משרן הפריט. כאן הערך של 'AL' הוא מערכת היחסים הבסיסית בין השראות על ידי ליבת פריט שצוינה והלא. של פניות. הנוסחה הבאה משמשת לחישוב ערך AL.

AL = [(100/N)^2)] x L.

לדוגמה, אם מדדת את ערך 'L' בשלב-1 כ-15 uH, אז הערך 'AL' המקביל יהיה:

AL = [(100/20)^2] x 15uH =( 5^2) x 15uH = 25 x 15uH = 375 uH.

הנוסחה הבאה משמשת לחישוב ערך השראות (L) באמצעות ערך AL עבור 'N'.

L = AL/[(100/N)^2].

לדוגמה: אם N הוא 10, L = 375/[(100/10)^2] = 375/[10^2] = 375/100 = 3.75uH.

אם N = 20, L = 375/[(100/20)^2] = 375/[5^2] = 375/25 = 15uH.

מלמעלה נוכל לשים לב שכאשר N יגדל אז השראות תגדל. זה נובע בעיקר מהצבת מספר סיבובי חוטים סביב לולאה, ואז הוא ממקד את השדה המגנטי לחלל מינורי, בכל מקום בו הוא יכול להיות יעיל יותר ולהפיק יותר השראות.

מאפייני משרן ליבת פריט

ה מאפייני משרן ליבת פריט כלול את הבאים.

• למשרני ליבת פריט יש הפסדי זרם מערבולת נמוכים, התנגדות חשמלית גבוהה וחדירות גבוהה. אז מאפיינים אלה יגרמו למשרנים אלה לשימוש ביישומים בתדר גבוה.
• בסוגים אלה של משרנים, זרימת הזרם תיצור שדה מגנטי, כמו גם השונות בתוך השדה המגנטי תגרום לזרימת זרם מנוגד.
• הם משנים את האנרגיה מצורה חשמלית למגנטית ומאחסנים את האנרגיה המומרת הזו בתוכם.
  הם מאפשרים לזרמים ישירים אך לא לזרמי חילופין לזרום לאורכם בתדרים מקסימליים.
• יש להם גורמים איכותיים, שדה תועה מינימלי, השראות גבוהה וביצועים מעל טמפרטורה.

אֲבֵדוֹת

משרני ליבת פריט מציגים הפסדים כמו זרם מערבולת והיסטרזיס. משרנים אלו תלויים בעיקר ברמות התדר. בסוג זה של משרן, הפסדי זרם המערבולת גדלים באופן אקספוננציאלי ואילו הפסדי ההיסטרזיס גדלים באופן ליניארי עם העלייה בשטף ובתדר.

מבין שני ההפסדים הללו במשרן זה, אובדן ההיסטרזיס הוא המוביל אולם עד לרמת תדר שתלויה בביצועי הליבה, שמעבר לה אובדן זרם מערבול הוא הרוב.

יתרונות וחסרונות

ה היתרונות של משרני ליבת פריט כלול את הבאים.

• ניתן להפעיל את משרני ליבת הפריט בתדרים גבוהים ובינוניים.
• למשרן זה יש פחות הפסדי זרם מערבולת.
• משרנים אלה ממלאים תפקיד משמעותי בשליטה על פרמטרים שונים כמו אובדן היסטרזיס ומקדם טמפרטורה על ידי התאמת מרווח האוויר.
• הם מספקים הקרנה מלאה.
• יש לו את ערך השראות המקסימלי.
• משרן זה מספק ערך השראות מתאים גם עבור ערכים גבוהים יותר.
• יש לו חדירות מקסימלית עם פחות אובדן.
• ניתן להגדיר גורם Q בפס תדרים הכרחי.

חסרונות

ה החסרונות של משרני ליבת פריט כלול את הבאים.

• במשרני ליבת פריט, ההפסד יגדל בתדרים גבוהים יותר.
• למשרנים אלה יש בידוד מסובך.
• יש להם זרם מערבולת יותר וגם דירוג זרם הרמוני.

יישומים של משרן ליבת פריט

ה יישומים של משרני ליבת פריט כלול את הבאים.

• משרני ליבת פריט משמשים בעיקר ביישומי מעגל חשמלי שונים כמו פס רחב, המרת הספק ודיכוי הפרעות.
• משרנים אלה משמשים בסלילים המופעלים בין טווח תדרים AF עד 100 MHZ.
• אלה ישימים בשנאי כוח הפועלים מטווח תדר נמוך של 1 עד 200 קילוהרץ.
• אלה משמשים הן בתדרים גבוהים והן בתדרים בינוניים.
• משרנים אלה משמשים במיתוג מעגלים, מסנני Pi , וגם בתוך אנטנת מוט הפריט המיועדת בעיקר למקלטי MW (גל בינוני).
• אלה משמשים ב ספק כוח או רכיבי מיזוג חשמל.

לפיכך, זהו סקירה כללית של משרן ליבת פריט שהוא משרן בעל ערך קבוע. למשרן זה יש ליבת פריט המסודרת בתוך הסליל. למשרנים אחרים כמו ליבת אוויר ולבת ברזל יש פחות ערך השראות, יותר הפסדים ופעולה בתדר מוגבל. לכן, על ידי שימוש במשרני ליבת פריט ניתן להביס את הבעיות הללו. אז המשרן הזה הוא הבחירה הנכונה עבור דרישות חשמל שונות. הנה שאלה בשבילך, מה תפקידו של משרן?