סוגי משרנים, סיווג ואופן פעולתם

תעשיית האלקטרוניקה משתמשת בסגנונות וסוגים שונים של משרנים שונים. משרנים משמשים במעגל על ​​מנת לבצע פונקציות רבות בסגנונות שונים.

מאת: ס 'פרקש

חלק מהפונקציות המבוצעות על ידי סוגים מסוימים של משרנים במעגל הם הסרה וסינון של הדוקרנים הקיימים בקווי החשמל.

מצד שני, המסננים בעלי הביצועים הגבוהים משתמשים בסוגים אחרים של משרנים.

כמו כן, ישנם סוגים אחרים של משרנים המשמשים בתחומים שונים אחרים כגון במתנדים.

זה הביא לייצור ומשרנים זמינים בסוגים שונים.

הגורמים המשמשים בעיקר כגורמים הקובעים שעל בסיסם מובחנים המשרנים מסוגים שונים כוללים ערך, גודל, זרם ותדירות, בין שאר גורמי הגורמים.

יסודות המשרנים

חוקי הטבע שלפי כל סוגי המשרנים הם בעצם זהים ללא קשר להיותם מסוגים שונים או בעלי תכונות שונות.

לכל משרן יש את האופי הבסיסי של הסביבתו של המוליך באמצעות הקמת שדה של מגנטיות.

בנוסף, לכל המשרנים יש תגובתיות לכמות מסוימת.

המשרנים משתמשים בפרמטרים בסיסיים אלה ללא קשר להיותם מסוגים שונים או בעלי תכונות שונות.

הערה: המעגלים החשמליים והאלקטרוניים מושפעים מגורם בסיסי אחד שהוא השראות. הכמות הספציפית של ההשראות הקשורה לסליל או לחוט נובעת מהקמת השדה המגנטי סביבו כאשר יש זרם זרם.

זה גורם לאגירת האנרגיה בשדה המגנטי, וכתוצאה מכך הסליל פועל לייצר עמידות לשינויים שנצפים בסליל או במוליך.

ליבות המשרן

הצורה בה מיוצרים המשרנים בדרך כלל היא ב'צורה מפותלת '.

המשרנים מיוצרים בצורה מפותלת מכיוון שקיימת הצמדה של השדה המגנטי עם הפער בין הצטברות לפיתולים.

ייצור המשרנים בעל יכולת ההשראה הגדולה הוא תהליך קל יותר.

ההשראות של המשרן מתבצעות בעיקר על ידי החדירות של המדיום שבו ממוקם הסליל ובכך משתמשים בליבה שעוברת במורד הסליל במרכזו.

החומרים המשמשים לליבה כוללים חומרים מגנטיים כגון פריט וברזל.

לפיכך, יש עלייה ברמת ההשראות אשר ניתן להשיג באמצעות זה.

אך יש להיזהר בעת בחירת הליבה בה ישתמש מכיוון שהיא צריכה להיות מתאימה לספק ביצועים גבוהים ברמה הנתונה של תדר, עוצמה, ויישום כללי של המשרן.

ליבות משרנים וסוגיה השונים

יש מגוון גדול של משרנים זמינים בתעשייה הדומים לסוגי רכיבים אחרים כמו קבלים.

אך ייתכן שעומד בפני קושי בהגדרת סוגי המשרנים באופן מדויק מאחר והיישומים בהם נעשה שימוש במשרנים הם מגוונים.

ניתן להגדיר את המשרנים באמצעות סוג חומר הליבה שלהם ולכן הם משמשים לסיווג המשרנים ולהגדירם בצורה בסיסית.

אך יש לציין כי זו אינה הדרך הבודדת לסווג את המשרנים אלא משמשים בקנה מידה גדול.

משרן באוויר : יישומי ה- RF כגון משדרי רדיו ומקלטים בדרך כלל משתמשים במשרן מפותל האוויר שכן יישומים אלה דורשים רמת השראות קטנה מאוד.

ישנם יתרונות רבים שמביאים משרן זה בגלל היעדר סליל.

אחד היתרונות הוא בכך שאין היעדר אובדן מהליבה מכיוון שהוא מורכב מאוויר בלבד שלא ניתן לאבד אותו, אשר בתורו מייצר Q ברמה גבוהה מאוד בהתחשב בכך שהתנגדות הסליל או המשרן היא ברמה נמוכה. .

כנגד תופעה זו ניתן לראות את הגידול בגודל הפיזי של המשרן מכיוון שהסיבובים הקיימים את הסליל גבוהים יותר ומספרם גדול יותר המאפשר לו לזכות בהשראת אותה הרמה.

משרן עם ברזל : המשרנים הדורשים כושר אינדוקציה גבוה והספק גבוה משתמשים בדרך כלל בליבות הברזל.

לרבד ברזל עשוי לשמש את החנקים או את סלילי השמע. באופן כללי ישנו שימוש מוגבל מאוד במשרנים מסוג זה.

משרן משובץ פריט: ישנם מגוון גדול של סוגי משרנים המשתמשים באופן נרחב בפריט כחומר לליבתם.

פריט הוא סוג של קרמיקה של תחמוצת מתכת והיא תחמוצת הברזל (Fe2O3) שסביבו היא מבוססת יחד עם שחול או לחיצה של תחמוצות הניקל-אבץ או לחלופין תחמוצות המנגן-אבץ לצורה הנדרשת.

משרן לאבקת ברזל: ישנם גם מגוון גדול של סוגי משרנים המשתמשים באופן נרחב באבקת ברזל כחומר לליבתם.

בדומה לפריט הליבה, המשרן עם אבקת ברזל כליבתו מאפשר ייצור של משרנים או סלילי השראות בעלי אינדוקציה גבוהה מאוד בחלל קטן במידה ניכרת על ידי מתן העלאת החדירות באופן משמעותי.

סוגי משרנים מכניים ויישומיהם

דרך אחרת מלבד סוג הסליל אשר באמצעותו ניתן לסווג את המשרנים היא על בסיס הבנייה המכנית של המשרנים. הסוגים השונים של התקנים המשמשים להבדיל בין המשרנים הם:

משרן מבוסס סליל: במשרן המבוסס על סליל, יש סליל בעל צורה גלילית שסביבו מתפתל המשרן.

המשרן מבוסס הסליל תוכנן כך שיוכלו לשמש אותם להרכבה של המעגל המודפס.

משרן זה יכול לשמש גם להרכבה על פני השטח, אך החיסרון הוא שגודלם עשוי להיות גדול יותר וכך הם יידרשו להתקנה באמצעות אמצעים אחרים שהם מכניים.

ישנן כמה גרסאות של המשרן מבוסס הסליל אשר ישנות יותר וניתן למצוא שיש להן דמיון מבחינת הפורמט בהשוואה לנגדים המוליכים הרגילים.

משרן טורואידלי : משרן מעגלי משמש במשרן זה הידוע גם אסטרואיד שסביבו המשרן נפצע.

על מנת להגביר את חדירות הליבה המשרן הטורואידלי משתמש בפריט כדי להפוך את המעגל לקודם.

אחד היתרונות המושגים על ידי שימוש בטורואיד הוא בכך שהאחרון מאפשר לנוע את השטף המגנטי סביב עצמו בצורה מעגלית המביאה לדליפה נמוכה מאוד של השטף.

אחד החסרונות שנצפים במשרן הטורואידלי הוא שישנה דרישה נוספת של מכונת מתפתל במיוחד על מנת להשלים את תהליך הייצור מכיוון שבכל אחד מהסיבובים נדרש כי דרך הטורואיד, החוט צריך להיות עבר.

משרן קרמיקה רב שכבתי : הטכנולוגיה שעבורה נעשה שימוש במשרן הקרמי הרב שכבתי בקנה מידה רחב היא טכנולוגיית הרכבה על פני השטח.

הייצור של המשרן נעשה בדרך כלל על ידי שימוש בחומר של קרמיקה מגנטית כמו פריט.

גוף הקרמיקה מכיל את הסליל וזה בתורו מוצג על מכסי הקצה במעגל החיצוני. תהליך זה דומה מאוד לזה שבעקבותיו קבלים השבבים.

משרני סרטים: חומר הבסיס המשמש במשרני הסרט הוא סרט מנצח. לאחר מכן פרופיל המנצח הנדרש ניתן על ידי עיצוב הסרט או תחריטו.

לפיכך, על פי הדיון לעיל, ברור שיש מספר דרכים בהן ניתן לסווג משרן.

לכל אחת ממערכות הסיווג יתרונות משלה, ולכן מהותית שכאשר בוחרים אחת מקטגוריות הסיווג, צריך לבחון את היישום שעבורו המשרן נדרש.

השימוש בחומרים המודרניים בייצור המשרנים הבטיח את הביצועים הגבוהים של המשרנים באופן משמעותי.

יחד עם זאת, קיימים דרכים רבות נוספות העומדות בפני מעצבי המעגלים, כולל יישומים כגון יישומי חשמל, מאבק ביישומי EMI ו RF.