חֲדָשׁוֹת

כשמדובר במשרן, מעצבים רבים עצבניים כי הם לא יודעים איך להשתמשמַשׁרָן. הרבה פעמים, בדיוק כמו החתול של שרדינגר: רק כשפותחים את הקופסה, אפשר לדעת אם החתול מת או לא. רק כאשר המשרן מולחם בפועל ומשמש במעגל נוכל לדעת אם נעשה בו שימוש נכון או לא.

למה משרן כל כך קשה? מכיוון שההשראות כרוכה בשדה אלקטרומגנטי, והתיאוריה הרלוונטית של השדה האלקטרומגנטי והטרנספורמציה בין שדות מגנטיים וחשמליים הם לרוב הקשים ביותר להבנה. לא נדון בעיקרון השראות, חוק לנץ, חוק יד ימין וכו'. למעשה, לגבי משרן, מה שעלינו לשים לב אליו הוא עדיין הפרמטרים הבסיסיים של המשרן: ערך השראות, זרם נקוב, תדר תהודה, גורם איכות (ערך Q).

אם כבר מדברים על ערך השראות, לכל אחד קל להבין שהדבר הראשון שאנחנו שמים לב אליו הוא "ערך השראות" שלו. המפתח הוא להבין מה מייצג ערך השראות. מה מייצג ערך השראות? ערך השראות מייצג שככל שהערך גדול יותר, כך השראות יכולה לאגור יותר אנרגיה.

אז עלינו לשקול את התפקיד של ערך השראות הגדול או הקטן ואת האנרגיה שהיא אוגרת יותר או פחות. מתי ערך השראות צריך להיות גדול, ומתי ערך השראות צריך להיות קטן.

יחד עם זאת, לאחר הבנת מושג ערך השראות ושילוב עם הנוסחה התיאורטית של השראות, נוכל להבין מה משפיע על ערך השראות בייצור השראות וכיצד להגדיל או להקטין אותו.

גם הזרם המדורג פשוט מאוד, בדיוק כמו ההתנגדות, מכיוון שהמשרן מחובר בסדרה במעגל, הוא בהכרח יזרום זרם. ערך הזרם המותר הוא הזרם המדורג.

תדר תהודה לא קל להבנה. המשרן המשמש בפועל לא חייב להיות רכיב אידיאלי. יהיה לו קיבול שווה, התנגדות שווה ופרמטרים אחרים.

תדר תהודה אומר שמתחת לתדר זה, המאפיינים הפיזיים של המשרן עדיין מתנהגים כמו משרן, ומעל התדר הזה, הוא כבר לא מתנהג כמו משרן.

גורם האיכות (ערך Q) מבלבל אפילו יותר. למעשה, גורם האיכות מתייחס ליחס בין האנרגיה המאוחסנת על ידי המשרן לבין אובדן האנרגיה הנגרם על ידי המשרן במחזור אות בתדר אות מסוים.

יש לציין כאן שגורם האיכות מתקבל בתדירות מסוימת. אז כשאנחנו אומרים שערך ה-Q של משרן גבוה, זה בעצם אומר שהוא גבוה מערך ה-Q של משרנים אחרים בנקודת תדר מסוימת או בפס תדר מסוים.

הבינו את המושגים הללו ואז הביאו אותם ליישום.

משרנים מחולקים בדרך כלל לשלוש קטגוריות ביישום: משרני הספק, משרנים בתדר גבוה ומשרנים רגילים.

ראשית, בואו נדבר עלמשרן כוח.
משרן כוח משמש במעגל החשמל. בין משרני הספק, הדבר החשוב ביותר שיש לשים לב אליו הוא ערך השראות והערך הנוכחי המדורג. תדירות התהודה וגורם האיכות בדרך כלל לא צריכים להיות מודאגים במיוחד.

למה? כימשרני כוחמשמשים לעתים קרובות במצבים בתדר נמוך וזרם גבוה. נזכיר כי מהי תדירות המיתוג של מודול הכוח במעגל הבוסט או במעגל הבאק? האם זה רק כמה מאות K, ותדר המיתוג המהיר יותר הוא רק כמה M. באופן כללי, ערך זה נמוך בהרבה מתדר התהודה העצמית של משרן הכוח. אז אנחנו לא צריכים לדאוג לתדר התהודה.

באופן דומה, במעגל החשמל המיתוג, הפלט הסופי הוא זרם ה-DC, ורכיב ה-AC מהווה למעשה חלק קטן.

לדוגמה, עבור תפוקת הספק של 1W BUCK, רכיב DC מהווה 85%, 0.85W, ורכיב AC אחראי ל-15%, 0.15W. נניח שגורם האיכות Q של משרן ההספק בו נעשה שימוש הוא 10, כי לפי הגדרת גורם האיכות של המשרן, זהו היחס בין האנרגיה האגורה במשרן לבין האנרגיה שצורך המשרן. השראות צריכה לאגור אנרגיה, אבל רכיב ה-DC לא יכול לעבוד. רק רכיב AC יכול לעבוד. אז אובדן AC שנגרם על ידי משרן זה הוא רק 0.015W, המהווה 1.5% מההספק הכולל. מכיוון שערך ה-Q של משרן הספק גדול בהרבה מ-10, בדרך כלל לא אכפת לנו הרבה מהמחוון הזה.

בואו נדבר עלמשרן בתדר גבוה.
משרנים בתדר גבוה משמשים במעגלים בתדר גבוה. במעגלים בתדר גבוה, הזרם בדרך כלל קטן, אך התדר הנדרש גבוה מאוד. לכן, האינדיקטורים העיקריים של משרן הופכים לתדר תהודה ולגורם איכות.

תדר תהודה וגורם איכות הם מאפיינים הקשורים מאוד לתדר, ולעתים קרובות יש עקומת מאפיין תדר המתאימה להם.

יש להבין את הנתון הזה. עליך לדעת שהנקודה הנמוכה ביותר בתרשים העכבה של מאפיין תדר התהודה היא נקודת תדר התהודה. ערכי גורם האיכות המתאימים לתדרים שונים יימצאו בתרשים מאפיין התדר של גורם האיכות. בדוק אם זה יכול לענות על הצרכים של היישום שלך.

עבור משרנים רגילים, עלינו להסתכל בעיקר על תרחישי יישומים שונים, האם הם משמשים במעגל מסנן ההספק או במסנן האותות, כמה תדירות האות, כמה זרם וכו'. עבור תרחישים שונים, עלינו לשים לב למאפיינים השונים שלהם.

אם אתה מעוניין, אתה מוזמן ליצור קשרמינגדהלפרטים נוספים.