دسته بندی سلف بر اساس نوع هسته:

سلف ها را معمولا براساس نوع هسته به کار رفته در آنها تقسیم بندی می کنند.

سلف چیست با هسته آهنی

سلف با هسته آهنی به نوعی از سلف‌ها اشاره دارد که درون آن‌ها از هسته‌ای آهنی استفاده شده است. این هسته به دلیل داشتن ضریب نفوذپذیری مغناطیسی بالا، ظرفیت القایی سلف را به‌طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. به عبارت دیگر، هسته آهنی باعث می‌شود که این سلف‌ها بتوانند انرژی بیشتری را در خود ذخیره کنند و عملکرد بهتری داشته باشند.

قدرت و محدودیت‌ها: سلف‌های با هسته آهنی دارای قدرت بالایی هستند و به همین دلیل در کاربردهای مختلفی از جمله تراپیفورماتورها استفاده می‌شوند. با این حال، قدرت بالای آن‌ها در فرکانس‌های بالا محدود می‌شود. این محدودیت به دلیل وجود پدیده‌ای به نام هیسترسیس (پسماند مغناطیسی) و تلفات جریان در این سلف‌ها رخ می‌دهد. هیسترسیس به این معنی است که انرژی در حین فرآیند مغناطیسی به گرما تبدیل می‌شود و باعث کاهش کارایی سلف در فرکانس‌های بالا می‌گردد.

در نهایت، سلف‌های با هسته آهنی به دلیل کارایی و ظرفیت القایی بالایشان در بسیاری از کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما توجه به محدودیت‌های آن‌ها در فرکانس‌های بالا نیز ضروری است.

سلف با هسته فریت

سلف با هسته فریت نوعی سلف است که درون آن‌ها از فریت به عنوان هسته استفاده می‌شود. فریت، آلیاژی از اکسید آهن، روی، کروم، منگنز و نیکل است و به عنوان یک ماده فرومغناطیسی شناخته می‌شود. این نوع هسته‌ها دارای ضریب نفوذپذیری بالا و هدایت رسانایی کم هستند، که باعث بهبود کارایی سلف در شرایط خاص می‌شود.

کاربردها و مزایا: سلف‌های با هسته فریت معمولاً در فرکانس‌های بالا، تا چند مگاهرتز، مورد استفاده قرار می‌گیرند. هسته‌های فریت به طور قابل توجهی تلفات انرژی و خسارات فرکانس بالا را کاهش می‌دهند، که این ویژگی آن‌ها را برای کاربردهای الکترونیکی بسیار جذاب می‌سازد. با کاهش تلفات، این سلف‌ها قادر به ارائه عملکرد بهینه‌تری در مدارهای با فرکانس‌های بالا هستند.

به‌طور کلی، سلف‌های با هسته فریت گزینه‌ای مناسب برای استفاده در مدارهایی هستند که نیاز به عملکرد موثر و کاهش تلفات انرژی در فرکانس‌های بالا دارن

فریت چیست؟

فریت نوعی سرامیک است که در آن قطعات ریز آهن به کار رفته‌اند. این خاصیت به فریت این امکان را می‌دهد که در مجاورت میدان مغناطیسی به عنوان یک آهنربا عمل کند. در حقیقت، وقتی که آهن در معرض میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، به آهنربا تبدیل می‌شود. بنابراین، تکه‌های آهن که به‌صورت گسسته در فریت موجود هستند، تعداد زیادی آهنربای کوچک را تشکیل می‌دهند.

خاصیت حرارتی: یکی از مشکلاتی که ممکن است برای آهنرباها در فرکانس‌های بالا پیش بیاید، گرم شدن آنهاست. این گرم شدن ناشی از تغییرات قطب‌های N و S در آهنرباها است که می‌تواند به کاهش خاصیت مغناطیسی آن‌ها منجر شود. اما با استفاده از سرامیک دور تکه‌های آهنی در فریت، این مشکل تا حد زیادی برطرف می‌شود. سرامیک به آهن کمک می‌کند که دیرتر گرم شود و تغییر قطب‌های N و S سریع‌تر و مؤثرتر انجام گیرد. این امر باعث می‌شود که فریت در فرکانس‌های بالا بدون مشکل کار کند.

انواع سلف بر اساس شکل ظاهری:

سلف براساس شکل ظاهری به انواعی تقسیم می شود:

سلف‌های SMD

سلف چیست SMD (Surface-Mount Device) در طراحی و ساخت مدارات مخابراتی مانند فرستنده‌ها، گیرنده‌ها و مدارات مدولاتور کاربرد فراوانی دارند. این سلف‌ها به‌دلیل استفاده در مدارات فرکانس بالا، با ابعاد کوچک و جمع‌وجور طراحی شده‌اند تا به نیازهای فضا و کارایی پاسخ دهند.

ویژگی‌ها:

• ضریب کیفیت بالا: این سلف‌ها دارای عملکرد بسیار خوبی هستند و می‌توانند انرژی بیشتری را ذخیره کنند.
• قابلیت تحمل جریان بالا: سلف‌های SMD می‌توانند جریان‌های بالا را تحمل کنند، که این ویژگی برای کاربردهای مختلف ضروری است.
• پاسخ فرکانسی دقیق: این سلف‌ها توانایی بالایی در پاسخگویی به تغییرات فرکانسی دارند و به همین دلیل در مدارات حساس بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در سلف‌های SMD، سیم‌پیچ به‌صورت پیچیده شده روی یک قطعه فریت قرار دارد که به افزایش خاصیت القایی و کاهش تلفات کمک می‌کند. همچنین، نوعی دیگر از سلف‌های SMD وجود دارد که به شدت ریز هستند و این ویژگی آن‌ها را برای استفاده در مدارات فشرده و پیچیده مناسب می‌سازد.

سلف های SMD بسیار ریز در اندازه نانو هم موجودند. موردی که باید توجه داشت این است که برای استفاده از این نوع سلف ها در مدارات برای لحیم کاری بصورت دستی امکان پذیر نیست و باید با ماشین لحیم کاری شوند.

2-سلف های DIP:

این نوع سلف ها به سه شکل در بازار دیده می شوند:

سلف‌های ساده

اینسلف چیست در واقع سلف تیروئیدی هستند که در مطالب قبلی توضیحات مربوط به آن‌ها ارائه شده است. کاربرد این سلف‌ها عمدتاً در خروجی پاورهای سوئیچینگ می‌باشد.

وظیفه: سلف‌های ساده به‌عنوان یک عنصر مهم در مدارات سوئیچینگ عمل می‌کنند تا از تغییر ناگهانی جریان خروجی منبع تغذیه جلوگیری کنند. در صورتی که جریان خروجی منبع تغذیه دچار نوسان یا تغییر شود، این موضوع می‌تواند به مدارهایی که از آن منبع تغذیه انرژی می‌گیرند آسیب برساند و باعث سوختن آن‌ها شود

مقدمات الکترونیک را همین حالا شروع کنید و خود را به یک مهندس الکترونیک حرفه‌ای تبدیل کنید

سلف‌های بشکه‌ای

سلف‌های بشکه‌ای جزو سلف‌های با هسته پرکاربرد هستند و هسته آن‌ها معمولاً از فریت ساخته می‌شود. در نگاه اول، این سلف‌ها ممکن است شبیه خازن‌های الکترولیتی به نظر برسند، اما با دقت در جزئیات، تفاوت‌هایی در ظاهر آن‌ها مشهود است:

• در خازن‌های الکترولیتی، یکی از پایه‌ها کوتاه‌تر از دیگری است، در حالی که در سلف‌های بشکه‌ای هر دو پایه دارای اندازه یکسان هستند.
• بدنه خازن الکترولیتی به‌گونه‌ای طراحی شده که یک سمت آن پایه منفی را مشخص می‌کند و مقدار ظرفیت روی آن نوشته شده است، اما سلف بشکه‌ای چنین نشانه‌گذاری ندارد.

ویژگی‌ها و ساختار

این نوع سلف‌ها به دلیل فاصله هوایی (گپ هوایی) در دو طرف، به ندرت و یا به سختی به اشباع می‌رسند. میدان مغناطیسی در سلف‌های بشکه‌ای باز است و به همین دلیل ظرفیت‌های القایی کمتری دارند. سلف‌های بشکه‌ای معمولاً دارای دو پایه هستند که از یک سیم‌پیچ تشکیل شده‌اند. در برخی موارد، سلف بشکه‌ای از سه پایه تشکیل می‌شود و از دو نوع سیم‌پیچ بهره‌مند است که بیشتر به‌عنوان تراس (Transformers) از آن‌ها استفاده می‌شود.

کاربرد سلف بشکه‌ای

سلف‌های بشکه‌ای معمولاً در کنار اسیلاتورها یا نوسان‌سازها قرار می‌گیرند. همچنین، در منابع تغذیه قبل از چوک یا ترانسفورماتور قرار می‌گیرند تا تغییرات و القائات مغناطیسی را کنترل کنند.

با توجه به ویژگی‌ها و کاربردهای خاص این سلف‌ها، آن‌ها نقش مهمی در بهینه‌سازی عملکرد مدارات الکتریکی ایفا می‌کنند.

فریت بید (FB)

فریت بید (FB) یک المان الکتریکی پسیو است که در فرکانس‌های مختلف رفتار متفاوتی از خود نشان می‌دهد. در فرکانس‌های پایین، این المان شبیه به یک سلف با ضریب کیفیت بالا عمل می‌کند. اما در فرکانس‌های بالا، فریت بید رفتار متفاوتی از خود نشان داده و نقش مهمی در مدارهای الکترونیکی ایفا می‌کند.

فریت بید یک المان دوطرفه است؛ یعنی در فرکانس‌های پایین به‌عنوان یک حذف‌کننده نویز عمل می‌کند و به‌ویژه در مدارهایی که نویز‌های الکترومغناطیسی یا فرکانس بالا وجود دارند، بسیار مفید است.

کاربردهای فریت بید

از سلف‌های فریت بید معمولاً برای فیلتر کردن سیگنال‌ها و نویزهای ناخواسته در مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شود. این سلف‌ها برای آمپرهای کم مناسب هستند و در بسیاری از بردهای الکترونیکی مانند مدارهای دیجیتال و مخابراتی کاربرد دارند.

آشنایی با سلف‌های متغیر: تنظیم دقیق مدارهای الکترونیکی با قابلیت‌های بی‌نظیر

سلف‌های متغیر از جمله قطعات الکترونیکی مهم هستند که با تغییر هسته آن‌ها می‌توان ضریب خودالقایی را تغییر داد. این سلف‌ها در مدارهای ارتباطی بی‌سیم، تطبیق امپدانس در ورودی و خروجی مدارها، تنظیم فرکانس در اسیلاتورهای کنترل‌شده با ولتاژ و تقویت‌کننده‌ها استفاده می‌شوند. با توجه به نوع کاربرد، سلف‌های متغیر به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:

1. سلف‌های متغیر به صورت گسسته
2. سلف‌های متغیر به صورت پیوسته

1. سلف‌های متغیر به صورت گسسته

این سلف‌ها درصد تنظیم بالایی دارند و معمولاً با سوئیچ‌ها یا میکرو رله‌ها قابل تنظیم هستند. یکی از مشکلات این سلف‌ها، افزایش تلفات مقاومتی به دلیل اتصال سوئیچ به بدنه سلف است، که باعث کاهش ضریب کیفیت می‌شود. همچنین، ابعاد نسبتاً بزرگ این سلف‌ها یکی دیگر از معایب آن‌ها به شمار می‌رود.

2. سلف‌های متغیر به صورت پیوسته

سلف‌های متغیر به صورت پیوسته از تغییرات القای متقابل به واسطه تغییر فاصله یا تغییر شار مغناطیسی استفاده می‌کنند. این نوع سلف‌ها به چهار دسته کلی تقسیم می‌شوند:

• الف: سلف‌های گرمایی
• ب: سلف‌های الکترومغناطیسی
• ج: سلف‌های مغناطیسی
• د: سلف‌های مکانیکی

هرکدام از این انواع سلف‌های متغیر دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود هستند که بسته به نیاز مدار و نوع عملکرد انتخاب می‌شوند.

سلف های مورد استفاده در تلفن همراه (موبایل):

سلف هایی که در موبایل به کار می روند معمولا به رنگ مشکی، آبی و مسی هستند. به شکل مربع و مستطیل گاهی هم بشکل استوانه ای هستند. از هر دو طرف جریان را از خود عبور می دهند و فرقی نمی کند که از کدام طرف روی برد تلفن همراه نصب شود. سلف در مدارات تلفن همراه برای محافظت در برابر عبور جریان و ولتاژ زیاد و همچنین نویزگیر به کار می رود. روی برد تلفن همراه از سلف های زیراستفاده می شود:

• 1-سلف های مدار تغذیه: سلف هایی هستند که بین پایه مثبت باطری و مصرف کننده قرار می گیرند.
• 2-سلف های مدار آنتن : این سلف جهت تطبیق امپدانسی در مدار آنتن به کار می رود.
• 3-سلف های مدار صدا : این سلف ها جهت نویزگیری و صاف کردن صدا در مدار صدا بکار می رود.
• 4-سلف های مدار کانورتور: وظیفه افزایش ولتاژ و ذخیره جریان در زمان های قطع پالس pwm را دارند.
• 5-سلف های مدار رگولاتور: جهت صاف کردن ولتاژ DC در خروجی به کار می روند.

کاربردهای شگفت‌انگیز سلف در مدارهای الکترونیکی: از فیلتر تا موتور!

سلف‌ها یکی از مهم‌ترین اجزای مدارات الکترونیکی هستند که در بخش‌های مختلفی از طراحی مدارها مورد استفاده قرار می‌گیرند. بسته به میزان ذخیره‌سازی انرژی و فرکانس کاری، سلف‌ها برای کاربردهای متنوعی به کار می‌روند که در زیر به چند مورد از آن‌ها اشاره می‌کنیم:

1- فیلتر

سلف می‌تواند به کمک خازن و مقاومت، سیگنال‌های ناخواسته را فیلتر کند. وقتی فرکانس بالاست، سلف می‌تواند مقاومت زیادی ایجاد کند و جلوی عبور آن را بگیرد. به همین دلیل، در مدارهای الکتریکی از سلف برای عبور دادن سیگنال‌های فرکانس پایین و جلوگیری از عبور سیگنال‌های فرکانس بالا استفاده می‌شود.

امپدانس چیست؟

امپدانس میزان مقاومت یک سلف یا خازن در برابر عبور جریان الکتریکی در حوزه فرکانس است.

ادمیتانس چیست؟

ادمیتانس معکوس امپدانس است. یعنی مقدار هدایت در مدار را نشان می‌دهد.

2- حسگر

سلف در برخی حسگرها برای تشخیص وجود فلزات یا اجسام مغناطیسی استفاده می‌شود. برای مثال، در دستگاه‌های فلزیاب یا سیستم‌های تشخیص ترافیک. این حسگرها با استفاده از تغییرات میدان مغناطیسی کار می‌کنند، اما برای اینکه بتوانند درست عمل کنند، جسمی که حس می‌شود باید خاصیت مغناطیسی داشته باشد.

3- ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها با استفاده از چند سلف ساخته می‌شوند. این دستگاه‌ها برای تغییر ولتاژ در مدارهای الکتریکی به‌کار می‌روند. مثلاً برای کاهش یا افزایش ولتاژ در دستگاه‌ها از ترانسفورماتور استفاده می‌شود. یکی از معروف‌ترین کاربردهای آن‌ها در منابع تغذیه است، که ولتاژ ورودی را به ولتاژ مناسب برای دستگاه تبدیل می‌کند.

4- موتور

موتورهای الکتریکی برای تولید حرکت از سلف‌ها یا سیم‌پیچ‌ها استفاده می‌کنند. آن‌ها می‌توانند انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی (حرکت) تبدیل کنند. مثلاً موتوری که در کولر استفاده می‌شود، از همین سیم‌پیچ‌ها ساخته شده است و باعث می‌شود پره‌های کولر بچرخند.

5- ذخیره انرژی

سلف‌ها می‌توانند انرژی را به‌صورت میدان مغناطیسی ذخیره کنند. البته این انرژی تنها زمانی در دسترس است که جریان الکتریکی در مدار وجود داشته باشد؛ وقتی جریان قطع شود، انرژی ذخیره‌شده هم از بین می‌رود. این نوع سلف‌ها بیشتر در مدارهایی که نیاز به ذخیره موقت انرژی دارند، مثل منابع تغذیه، استفاده می‌شوند.

6- جلوگیری از جرقه

وقتی بعضی دستگاه‌ها را به برق وصل می‌کنید، ممکن است جرقه بزنند. اگر یک سلف در ورودی مدار قرار داده شود، می‌تواند جلوی این جرقه را بگیرد و از خطرات احتمالی جلوگیری کند.

رفتار سلف در جریان مستقیم و متناوب: 

سلف در جریان مستقیم:

با توجه به مدار شکل زیر سلف را همراه با کلید و منبع تغذیه DC در مدار قرار می دهیم.

وقتی کلید را ببندیم. جریان در مدار برقرار می شود. این جریان از سلف می گذرد. به تدریج افزایش می یابد تا به مقدار ماکزیمم خود برسد. دراین حالت سلف شارژ شده و حداکثر انرژی در سلف ذخیره می شود. یک ولتاژ القایی در دو سر سیم پیچ ایجاد می شود. سلف همواره با تغییرات جریان مخالفت می کند و سعی می کند از طریق ولتاژ القایی در جهت مخالف،  جریان را به مقدار قبلی برساند.

بنابراین اگر جریان سلف با زمان تغییر نکند ولتاژی در دو سر آن وجود نخواهد داشت یعنی سلف در منابع DC اتصال کوتاه می شود و مثل یک سیم عمل می کند.

به محض قطع کلید، انرژی ذخیره شده در آن نیز تخلیه می شود. رفتار سلف برخلاف خازن است. اگر خازن را از مدار جدا کنیم انرژی ذخیره در آن باقی می ماند. در حالی که سلف در هنگام قطع کلید انرژی ذخیره شده به سرعت تخلیه می شود.

در هنگام تخلیه ی انرژی سلف، ممکن است یک جرقه در نقطه ی که مدار قطع می شود، مانند کلید قطع و وصل به وجود آید. تخلیه ی انرژی سلف را دشارژ سلف نیز می گویند. علت جرقه زدن در واقع بخاطر مخالفت سلف با تغییر ناگهانی جریان داخلی خودش است.

سلف درجریان متناوب:

اگر سلف را با یک منبع AC مطابق شکل زیر ببندیم:

وقتی کلید بسته می شود منبع AC در مدار قرار می گیرد. جریانی در مدار برقرار می شود. این جریان از سیم پیچ می گذرد. سلف با این جریان مخالفت می کند. میزان مخالفت سلف با جریان گذرنده در مدار AC توسط مقاومت AC تعیین می شود. این مقاومت را راکتانس سلفی یا القایی می گویند. راکتانس سلفی را با Xl نشان می دهند و نشان دهنده مخالفت سیم پیچ با تغییر جریان در مدار AC است. در مدار AC سلفی خالص، مخالفت کامل زمانی رخ می دهد که جریان القاگر نسبت به ولتاژ، 90 درجه پس فاز (عقب تر) باشد.

اگر فرکانس منبع افزایش یا کاهش یابد نیروی محرکه الکتریکی القاشده توسط سلف به تناسب افزایش یا کاهش می یابد. شکل زیر نمودار ولتاژ و جریان را نشان می دهد.

مشاهده اختلاف فاز بین جریان و ولتاژ در سلف:

ولتاژ و جریان سلف، 90 درجه اختلاف فاز دارند. و جریان سلف 90 درجه نسبت به ولتاژش عقب تر (پس فاز) است. در این قسمت قصد داریم از طریق عملی این اختلاف فاز را مشاهده کنیم. برای اجرای عملی آن به وسایل زیر نیاز داریم:

• 1-اسیلوسکوپ دو کاناله
• 2-فانکشن ژنراتور
• 3-مقاومت اهمی 470 اهمی
• 4-سلف 100 میکروهانری
• 5-سیم رابط

برای بستن مدار مقاومت و سلف را با سیم رابط روی بردبرد می بیندیم. فانکشن ژنراتور را روی فرکانس 10 کیلوهرتز و دامنه 5 ولت سینوسی تنظیم می کنیم. پراب مشکی فانکشن ژنراتور را به کانال یک اسیلوسکوپ وصل می کنیم. پراب قرمز فانکشن ژنراتور رابه سر آزاد مقاومت وصل کرده و از آنجا بایک سیم رابط به کانال دو اسیلوسکوپ وصل می کنیم. برای مشاهده دو شکل موج بطور همزمان از کلید Dual  اسیلوسکوپ را انتخاب کنید.

1. برای مشاهده دوره تعمیرات برد پکیج کلیک کنید
2. برای مشاهده دوره تعمیرات برد کولر گازی کلیک کنید
3. برای مشاهده دوره جامع الکترونیک ویژه بازار کار کلیک کنید
4. برای مشاهده دوره تعمیرپاور سوئیچینگ کلیک کنید

اگر دوست دارید این کار را به صورت عملی  انجام دهیم و برای شما فیلم قرار دهیم، لطفا در بخش نظرات اعلام فرمایید تا برای شما آماده گردد.