برخی اندازه گیری ها بر روی القاگرها

.

.

سیم‌پیچ‌ها و القاگرها افزاره‌های موذی و بدجنسی هستند!

هر فردی که با منبع تغذیه‌های کلیدگری سر و کار داشته، یا عاشق آن‌ها شده و یا از آن‌ها تنفر پیدا کرده، یا هر دو!

بر خلاف افزاره‌ی قرینه‌ی آن، یعنی خازن، این‌ها هیچ‌گاه بدون تلفات زیاد در مدارها حضور پیدا نمی‌کنند. این موضوع در مورد القاگرهای دارای هسته‌ی فرّیت به مراتب بدتر است: هنگامی که هسته به واسطه‌ی جریان بسیار بالا به حالت اشباع می‌رود، ضریب خودالقایی (اندوکتیویته) به شدت پایین می‌آید. این امر، بسته به ساختار مدار، باعث هر چه بالاتر رفتن جریان تا جایی می‌شود که به تخریب خودالقا و هسته منتهی می‌گردد.

بنابراین، بسیار مهم است که از پیش بدانیم که یک القاگر معین تا چه میزان جریانی را می‌پذیرد و با آن بی‌خطر هم‌بازی می‌شود.

اگر فردی یک LCR-سنج در اختیار داشته باشد، می‌تواند القاگرها را زیر جریان کم مورد سنجش قرار دهد.

.

اندازه‌گیری شدت جریان اشباع هسته

برای تعیین شدت جریان اشباع هسته‌ی هر القاگر روش‌های متنوعی وجود دارد.

در یکی از ساده‌ترین انواع این روش‌ها، یک مولد پالس (ایمپالس ژنراتور)، یک مدار اضافی کوچک به عنوان واسط و یک اسیلوسکوپ به کار گرفته می‌شود.

.

.

ترانزیستور برای مدت بسیار کوتاهی القاگر را با جریان تغذیه می‌کند. در این حال، جریانی که به صورت خطی تا مرحله‌ی اشباع هسته‌ی القاگر افزایش پیدا می‌کند، در آن برقرار می‌گردد. تلفات اهمی زیادی به صورت یک منحنی نمایی ظاهر می‌شوند.

.

در مورد افزاره‌های مدار

ترانزیستور ماسفت و دیود هرزگرد در این مدار می‌بایستی در برابر بیشینه‌ی ممکن جریان ایستادگی کنند. این جریان در طول زمان یک میلی‌ثانیه‌ای برای ترانزیستور در حدود 40 آمپر، و برای دیود نزدیک به 190 آمپر است. در تصویرهای زیر مشخصات فنی دیود و ترانزیستور پیشنهادی که از داده‌برگ آنها برداشت شده، ملاحظه می‌شوند.

.

.

.

در مدار واسط ما استفاده از هر نوع ماسفت و دیود دیگری که مشخصات پالسی آن‌ها با مقادیر بالا هماهنگ باشد، اشکالی ندارد.

مقاومت 3 باید از نوع «کربنی» باشد، زیرا مقاومت‌های سیمی به خاطر نوع ساختمان‌شان دارای مقداری خودالقایی هستند که در اندازه‌گیری خطا ایجاد خواهند کرد.

روی خط تغذیه‌ی 10 ولتی این مدار باید یک خازن الکترولیت بزرگ، مثلاً 2200 میکروفاراد از انواع مرغوب با مقاومت داخلی کم نصب شود. وظیفه‌ی این خازن تامین جریان لحظه‌ای لازم در شرایطی است که منبع تغذیه قادر به تامین قله‌ی جریان نباشد.

این مدار باید طوری مونتاژ شود که مساحت سطح زمین وسیع و کافی داشته باشد و اتصالات و ارتباطات تا حد ممکن کوتاه باشند. بنابراین، بهترین نوع مونتاژ این مدار «مونتاژ زشت» مانند تصویر زیر است.

.

.

در تصویر زیر بر روی کانال یکم پالس فرمان (تقریباً 10 ولت) و روی کانال دویّم جریان اشباع (هر قسمت عمودی روی پرده‌ی نمایش برابر 100 میلی‌ولت = یک آمپر) بر پرده‌ی اسیلوسکوپ نقش بسته است.

به خوبی قابل تشخیص است که در انتهای زمان پالس فرمان، با وجود رسیدن جریان القاگر به 5 آمپر، هنوز هسته‌ی القاگر به اشباع نرسیده است.

.

روش بکارگیری مدار

در گام نخست، آزمایش را با پالس‌های کوتاه در محدوده‌ی میکروثانیه آغاز می‌کنیم و سپس آرام‌آرام طول زمان پالس را افزایش می‌دهیم تا اشباع هسته روی پرده‌ی اسکوپ مشاهده شود.

آنچه که در به کارگیری از این مدار اهمیت فوقالعاده دارد، قرار دادن زمان تنفس کافی در حد میلی‌ثانیه در میان پالس‌های فرمان است. رعایت نکردن این نکته می‌تواند به آسیب و حتی تخریب افزاره‌های مدار منجر شود.

اما چرا این طور است؟ موضوع این گونه توضیح داده می‌شود که جریان پس از قطع آن توسط ماسفت همچنان از مسیر دیود هرزگرد برقرار باقی می‌ماند. چون این مسیر بسیار کم‌اهم است، مطابق فرمول T=L:R ثابت‌زمانی نسبتاً طولانی‌ای ایجاد می‌شود و این جریان به زمان زیادی احتیاج دارد تا به صفر برسد.

حال، اگر ترانزیستور پیش از این زمان دوباره جریان را برقرار کند، جریان این بار نه از صفر ، بلکه از آخرین مقدار قبلی آغاز خواهد شد. پس از چند دوره تکرار این وضعیت، مقدار جریان به مقدار بسیار زیادی خواهد رسید.

.

مثالی از یک اندازه‌گیری

منحنی‌های زیر نتیجه‌ی اندازه‌گیری یک القاگر به عنوان نمونه است.

.

.

.

در منحنی‌های بالا اشباع هسته در حوالی 5 آمپر اتفاق می‌افتد.

اگر LCR-متر در دسترس نباشد، می‌توان از این اسیلوگرام‌ها حتی اندوکتیویته‌ی القاگر را  نیز محاسبه کرد.

با دانستن این که «شارژ» القاگر با ولتاژی برابر 10 ولت صورت گرفته، و قرار دادن آن در معادله‌ی اندوکسیونی رشد خطی ولتاژ:

.

.

در مثال ما اندوکسیون القاگر این معادله به صورت زیر محاسبه می‌شود:

.

.

لذت بازیابی

اگر شما هم به این دستگاه ساده مجهز شوید، می‌توانید مثلاً القاگرهای باز شده از منبع تغذیه‌های رایانه‌های قدیمی و وسایل مشابه را که از تجهیزات کهنه شده بازیابی می‌کنید، به صورتی قابل استفاده و تمیز دسته‌بندی نمایید. هنگام این کار متوجه خواهید شد که:

1) القاگرهای با اندوکتیویته‌ی بین 50 تا 500 میکروهانری و جریان اشباع بالا:

این دسته از القاگرها برای کاربرد در منبع تغذیه‌های کلیدگری مناسب هستند.

2) القاگرهایی که اندوکتیویته‌ی بالایی در حد میلی‌هانری دارند، اما همزمان جریان اشباع ناچیزی از خود نشان می‌دهند:

این گروه از القاگرها برای ساخت فیلترها خوب هستند و اغلب دارای دو پیچش، یکی برای ورود و یکی برای خروج جریان می‌باشند. ساختار یکسان و قرینه و دو بخشی این القاگرها باعث می‌شود که حتی در جریان‌های بالا عملاً غیراشباع باقی بمانند و به درستی  عمل کرده و جریان‌های فرکانس بالا را به واسطه‌ی مقاومت رآکتیو بالای خود سد کنند. روشن است که این القاگرها در ساختمان اصلی منبع تغذیه‌های کلیدگری قابل استفاده نیستند.

.

مولد پالس

اگر یک ژنراتور پالس حاضر و آماده در دسترس نباشد، می‌توان با چند افزاره‌ی معمولی یکی از آن را به سادگی ساخت.

.

.

با این مدار می‌توان زمان پالس را در بازه‌ی حدود 2 میکروثانیه تا 4/1 میلی‌ثانیه تولید کرد و به دلخواه تغییر داد، در حالی که مدت استراحت همواره برابر 30 میلی‌ثانیه ثابت است. این تدبیر از داغ شدن و آسیب دیدن ماسفت و دیود هرزگرد جلوگیری می‌کند.

مجموعه‌ی مدار واسط و مولد پالس در تصویر زیر دیده می‌شود.

.

.

.

مطالب مرتبط:

سیم پیچ ها، خودالقاها، سلف ها - 1: روش تعیین مقاومت داخلی خودالقاها

سیم پیچ ها، خودالقاها، سلف ها - 2- روش تعیین «خودالقایی» یا «اندوکتانس» سیم پیچ ها

سیم پیچ ها، خودالقاها، سلف ها - 3: تعیین «اشباع هسته» و «اُفت اندوکتانس بر اثر بارگذاری جریان مستقیم»

ساخت سنجش گری برای وارسی خودالقایی سیم پیچ ها - 1
ساخت یک منبع تغذیه ی کلیدگری با آرایش «فلای بک» - 2
روش آسان تفکیک و تشخیص فریت هایی که در اختیار داریم
آداپتوری برای سنجش اندوکتانس خودالقاها
آشنایی با هسته های فریت دو سوراخه ساخت Amidon
خازن الکترولیت 2: روش اندازه گیری ESR یا «مقاومت سری داخلی» خازن ها

چگونه هسته های فریت را از محل چسباندن باز کنیم؟

ماسفت قدرت: خوب ها را سوا کن!
.

.

www.etesalkootah.ir ||   2020-11-29 © 

2015 www.etesalkootah.ir  © All rights reserved.

تمامی حقوق برای www.etesalkootah.ir محفوظ است. بیان شفاهی بخش یا تمامی یک مطلب از www.etesalkootah.ir در رادیو،  تلویزیون و رسانه های مشابه آن با ذکر واضح "اتصال کوتاه دات آی آر" بعنوان منبع مجاز است. هر گونه  استفاده  کتبی از بخش یا تمامی هر یک از مطالب www.etesalkootah.ir در سایت های اینترنتی در صورت قرار دادن لینک مستقیم و قابل "کلیک" به آن مطلب در www.etesalkootah.ir مجاز بوده و در رسانه های چاپی نیز در صورت چاپ واضح "www.etesalkootah.ir" بعنوان منبع مجاز است.

.