چرا AC فرکانس بالا در یک سلف با امپدانس بالا مواجه می شود؟

یک سلف AC فرکانس بالا را به طور کامل مسدود نمی کند. در عوض، ارائه می دهدبا افزایش فرکانس امپدانس بالاتر، عبور جریان با فرکانس بالا را دشوارتر می کند.

این رفتار عمدتا ناشی ازراکتانس القایی، که با استفاده از:

XL=2πfL

با افزایش فرکانس، راکتانس القایی افزایش می یابد. به همین دلیل است که سلف ها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرندفیلتر کردن فرکانس بالا-سرکوب EMI،خفگی RF، منابع تغذیه سوئیچینگ و تجهیزات ارتباطی.

سلف چیست؟

سلف یک جزء الکترونیکی غیرفعال است که انرژی را در میدان مغناطیسی ذخیره می کند. ویژگی اصلی آن این است کهبا تغییرات جریان مخالف است.

برای یک سلف ایده آل، رابطه ولتاژ{0}}جریان به صورت زیر است:

V=L(di/dt)

هنگامی که جریان به سرعت تغییر می کند، سلف یک ولتاژ مخالف تولید می کند. بنابراین، یک سلف به AC DC، فرکانس پایین- و AC فرکانس{2}بالا متفاوت پاسخ می‌دهد.

در حالت ثابت DC، یک سلف ایده‌آل راکتانس القایی ندارد. با این حال، یک سلف واقعی هنوز هم داردمقاومت DC (DCR)از سیم پیچش

راکتانس القایی چیست؟

راکتانس القایی (XL)تضاد یک سلف با جریان متناوب است.

فرمول این است:

XL=2πfL

کجا:

XL= راکتانس القایی (Ω)

fفرکانس=(هرتز)

Lاندوکتانس=(H)

فرمول نشان می دهد که راکتانس القایی به طور مستقیم با فرکانس و اندوکتانس افزایش می یابد.

برای مثال، الف را در نظر بگیریدسلف 10μH:

فرکانس	راکتانس القایی
10 کیلوهرتز	0.63 Ω
100 کیلوهرتز	6.28 Ω
1 مگاهرتز	62.83 Ω
10 مگاهرتز	628.32 Ω

این نشان می دهد که چرا یک سلف می تواند مخالفت بسیار بیشتری با AC فرکانس بالا- ارائه دهد.

توجه:این مقادیر نشان دهنده یک سلف ایده آل هستند. اجزای واقعی دارای مقاومت، ظرفیت انگلی و سایر اثرات وابسته به فرکانس- هستند.

چرا فرکانس بالاتر امپدانس سلف را افزایش می دهد؟

هنگامی که فرکانس AC افزایش می یابد، جهت جریان با سرعت بیشتری تغییر می کند. از آنجا که سلف با تغییرات جریان مخالف است، راکتانس القایی بیشتری در فرکانس‌های بالاتر تولید می‌کند.

به زبان ساده:

فرکانس پایین → راکتانس القایی کمتر

فرکانس بالا → راکتانس القایی بالاتر

این رفتار وابسته به فرکانس-به سلف‌ها اجازه می‌دهد تا سیگنال‌های فرکانس بالا-ناخواسته را تضعیف کنند در حالی که به سیگنال‌های فرکانس پایین-یا DC اجازه می‌دهد راحت‌تر عبور کنند.

در فرکانس های بسیار بالا چه اتفاقی می افتد؟

فرمول سادهXL=2πfLبر اساس یک سلف ایده آل است. در فرکانس های بالا، القاگرهای واقعی نیز اثرات انگلی از خود نشان می دهند.

یکی از پارامترهای مهم این استفرکانس خود{0}رزونانس (SRF).

یک سلف واقعی بین سیم‌پیچ‌هایش ظرفیت انگلی دارد. با افزایش فرکانس، این ظرفیت به طور فزاینده ای قابل توجه می شود.

به طور کلی:

زیر SRF:جزء عمدتا به عنوان یک سلف رفتار می کند.

نزدیک SRF:اثرات القایی و خازنی با هم تعامل دارند و امپدانس می تواند به حداکثر برسد.

بالاتر از SRF:رفتار خازنی می تواند غالب شود.

بنابراین، با افزایش فرکانس، یک سلف امپدانس نامحدود ایجاد نمی کند. هنگام انتخاب یکالقاگر فرکانس بالا-مهندسان باید امپدانس{0}}ویژگی های فرکانس و SRF آن را بررسی کنند.

کاربردهای القاگرهای فرکانس بالا-

امپدانس وابسته به فرکانس- سلف ها آنها را در بسیاری از برنامه های الکترونیکی مفید می کند.

EMI و فیلتر نویز

سلف‌ها می‌توانند امپدانس را به نویز با فرکانس{0}بالای ناخواسته افزایش دهند و به کاهش آن کمک کنندتداخل الکترومغناطیسی (EMI).

آنها معمولا در موارد زیر استفاده می شوند:

فیلترهای منبع تغذیه

مبدل‌های DC-DC

سوئیچینگ منابع تغذیه

فیلترهای ورودی و خروجی

مدارهای سرکوب EMI

RF خفگی

یکخفگی RFبرای ارائه امپدانس بالا به سیگنال‌های فرکانس رادیویی{0}}در حالی که اجازه می‌دهد جریان DC یا فرکانس کمتر- جریان داشته باشد، طراحی شده است.

چوک RF در موارد زیر استفاده می شود:

مدارهای RF

تجهیزات ارتباطی

تقویت کننده ها

اسیلاتورها

شبکه های تعصب

فیلتر کردن حالت متداول

خفه کردن حالت معمولی- از القاگرهای جفت شده برای سرکوب صدای حالت رایج{0}}در حالی که اجازه می دهد سیگنال یا جریان برق مورد نظر به جریان خود ادامه دهد، استفاده کنید.

نحوه انتخاب یک سلف فرکانس بالا-

هنگام انتخاب یک سلف برای کاربردهای فرکانس{0}بالا، بیشتر از اندوکتانس اسمی آن را در نظر بگیرید.

پارامترهای کلیدی عبارتند از:

اندوکتانس (L)- راکتانس القایی پایه را تعیین می کند.

فرکانس کاری- جزء باید برای محدوده فرکانس هدف مناسب باشد.

فرکانس خود{0}رزونانس (SRF)- برای حفظ رفتار استقرایی مطلوب مهم است.

جریان نامی و اشباع- برای کاربردهای برق حیاتی است.

مقاومت DC (DCR)- بر افت برق و افت ولتاژ تأثیر می گذارد.

مواد اصلی- بر عملکرد فرکانس، تلفات و اشباع تأثیر می گذارد.

امپدانس و ضریب Q- به ویژه برای کاربردهای RF و فیلتر کردن مهم است.

قطعه مناسب به الزامات الکتریکی، مکانیکی و محیطی برنامه بستگی دارد.

سوالات متداول

چرا یک سلف AC فرکانس بالا-را مسدود می‌کند؟

یک سلف AC فرکانس بالا را به طور کامل مسدود نمی کند. آنراکتانس القایی با فرکانس افزایش می یابد، امپدانس بالاتری به جریان فرکانس-بالا می دهد.

فرمول راکتانس القایی چیست؟

فرمول این است:

XL=2πfL

که در آن فرکانس و اندوکتانس راکتانس القایی را تعیین می کنند.

آیا سلف DC را مسدود می کند؟

یک سلف ایده‌آل دارای راکتانس القایی صفر در حالت DC است. یک سلف واقعی هنوز مقاومت سیم پیچی دارد.

فرکانس خود-رزونانس یک سلف چقدر است؟

SRF فرکانسی است که در آن رفتار القایی یک سلف واقعی با ظرفیت انگلی آن تعامل دارد. بالاتر از SRF، مولفه می تواند به طور فزاینده ای خازنی شود.

می تواند سلف فیلترفرکانس-بالاسر و صدا؟

بله. سلف ها به طور گسترده ای درفیلترهای EMI، چوک RF، فیلترهای منبع تغذیه و مدارهای دیگربرای سرکوب صدای فرکانس بالا-ناخواسته.

 

نتیجه گیری

یک سلف مخالفت بیشتری با AC با فرکانس بالا- دارد زیرا راکتانس القایی آن با فرکانس افزایش می‌یابد:

XL=2πfL

این باعث می شود سلف ها برایفیلتر EMI، خفگی RF، فیلتر منبع تغذیه، و{0}}سرکوب نویز فرکانس بالا.

با این حال، القاگرهای واقعی همچنین دارای ظرفیت انگلی، مقاومت و فرکانس خود{0}رزونانسی هستند. بنابراین مهندسان باید در نظر داشته باشندفرکانس، SRF، امپدانس، امتیاز جریان، DCR، مواد هسته و ضریب Qهنگام انتخاب یک القاگر با فرکانس بالا-.

به دنبال یک القاگر با فرکانس بالا- یا جزء مغناطیسی سفارشی می گردید؟ با فول استار الکترونیکس با اندوکتانس، فرکانس کاری، جریان، ابعاد و الزامات کاربردی مورد نیاز خود تماس بگیرید.

برای اطلاعات بیشتر، لطفا با ما تماس بگیرید sales@xfullstar.com