يجب على كل هاوٍ يريد أن يشتغل في الراديو - في مرحلة ما - أن يلف ملفًا أو اثنين ، سواء كان ذلك الملف الهوائي لراديو AM ، أو ملفًا على نواة حلقية لمرشح ممر النطاق في جهاز إرسال واستقبال اتصالات أو ملف موصّل مركزيًا من أجل تستخدم في مذبذب هارتلي. اللفائف ليست صعبة ولكنها تستغرق وقتًا طويلاً. هناك طرق مختلفة لعمل اللفات ، حسب مجال الاستخدام والحث المطلوب. تعتبر نوى الهواء هي الأكثر اتساعًا ولكن الحصول على محاثة عالية يعني استخدام الكثير من الأسلاك ، كما أنها ليست الأكثر فاعلية في المجال المغناطيسي الذي يهرب من الملف - يمكن أن يتسبب هذا المغنطيسي الهارب في حدوث تداخل عن طريق إدخال الأسلاك القريبة والملفات الأخرى.
يؤدي لف ملف فوق ملف مغناطيسي مغناطيسي إلى تركيز المجال المغناطيسي ، مما يزيد من الحث. نسبة المحاثة بعد وقبل إدخال قلب بقطر الملف بداخله تسمى النفاذية النسبية (يُشار إليها μ r). المواد المختلفة شائعة الاستخدام لها نفاذية نسبية مختلفة ، تتراوح من 4000 للصلب الكهربائي المستخدم في محولات التيار الكهربائي ، من خلال حوالي 300 للفريت المستخدمة في محولات SMPS وحوالي 20 لنوى مسحوق الحديد المستخدمة في VHF. يجب استخدام كل مادة أساسية فقط داخل نطاق التردد المحدد ، والذي يبدأ خارجه في إظهار خسائر عالية. تعمل النوى الحلقية متعددة الفتحات ، والوعاء ، وغيرها من النوى المغلقة على إحاطة المجال المغناطيسي داخل القلب ، مما يزيد من الكفاءة ويقلل عمليًا من التداخل إلى الصفر. لمعرفة المزيد حول المحرِّضات وعملها ، اتبع الرابط.
محاثات الهواء المحفور
تعد الملفات الهوائية جيدة لملفات الحث المنخفض ، حيث لا يكون التداخل ذو أهمية قصوى. يتم لف الملفات التي تحتوي على كمية صغيرة من المنعطفات والأسلاك السميكة نسبيًا فوق جسم أسطواني مثل مثقاب أو العلبة ، والتي يتم إزالتها بعد ذلك ويدعم الملف نفسه ، وأحيانًا يتم تغليف الملف بالراتنج لتحقيق استقرار ميكانيكي أعلى. عادةً ما يتم لف الملفات الأكبر التي تحتوي على الكثير من الدورات فوق مسبقة غير مغنطيسية ، مثل أنبوب بلاستيكي مجوف أو قالب سيراميك (لملفات RF عالية الطاقة) ثم يتم تثبيتها في السابق بالغراء. لفهمهم ، تحتاج أولاً إلى حساب قطر السلك المطلوب ، لأن له تأثيرًا كبيرًا على إجمالي طول الملف.
و صيغة لقطر السلك هي
(√I) * 0.6 = d ، حيث I هو RMS أو تيار مستمر و d هو قطر السلك.
إذا تم استخدام الملفات عند مستويات طاقة منخفضة ، فإن قطر السلك ليس ذا أهمية كبيرة ، و 0.3 مم جيد لمعظم التطبيقات و 0.12 مم جيد للتعليب إذا كانت الملفات المستخدمة في مستقبلات راديو الترانزستور. إذا تم استخدام الملف في خدمة المذبذب ، فيجب أن يكون السلك صلبًا ، لمنع تأثيرات الالتواء حيث يمكن أن يغير الحث إلى حد ما ويسبب عدم استقرار التردد (القيادة).
بعد ذلك ، تحتاج إلى معرفة القطر الذي يحتاجه الملف. يوصى بأن يكون قطر الملف من 50٪ إلى 80٪ طول الملف لأفضل Q وتعتمد هذه على مقدار المساحة التي يمكن أن يشغلها الملف. إذا كان الملف سيكون ذاتي الدعم ، فيمكنك استخدام مسمار أو لولب ، ولف المنعطفات داخل الأخاديد وإزالة البرغي عن طريق فكه أثناء الإمساك بسلك الملف ، وهذا يجعل الملف متجانسًا للغاية وقابل للتكرار.
يوجد أدناه معادلة الحث للملف الأسطواني
L = μ ص (ن 2. ᴫ 2. ص 2 / لتر) 0.00000126
L هو الحث في henries، ميكرون ص هو النفاذية النسبية من جوهر (1 بالنسبة للنقل الجوي والبلاستيك والسيراميك، الخ فات)، n هو عدد اللفات، π هو بي، ص هي دائرة نصف قطرها من لفائف في متر (من منتصف طبقة الأسلاك إلى منتصف اللف) أو نصف القطر (من منتصف طبقة الأسلاك عبر منتصف إلى منتصف طبقة الأسلاك على الجانب الآخر) ، l طول اللف في متر ، والرقم الطويل على الظهر هو نفاذية المساحة الحرة.
صيغة أخرى للحث.
L = (ن 2. د 2) / 18 د + 40 لتر
تُستخدم هذه الصيغة عند لف ملف موحد من طبقة واحدة مع لف كل المنعطفات بشكل وثيق مع عدم وجود مسافة بينها. الوحدات هي نفسها كما في الصيغة أعلاه ، باستثناء d وهو قطر الملف بالأمتار.
تم صنع آلة حاسبة جيدة جدًا للملف بواسطة Serge Y. Stroobandt ، إشارة النداء ON4AA هنا.
كيفية صنع محث هوائي
ل الرياح العادية لفائف محفور الهواء كنت في حاجة الى السابق، ومصدر من الأسلاك، وبعض الصنفرة غرامة أو سكين النمذجة (لا يظهر) وقليلا من superglue أو الشريط على الوجهين لعقد الأسلاك في مكانها.
بعد تصميم الملف حان وقت لفه. إذا كنت تصنع ملفًا محفورًا بالهواء ، فمن الجيد استخدام قالب بلاستيكي لتثبيته ، لأن البلاستيك الأول غير مغناطيسيولا توصل الكهرباء ، فلن تؤثر على أداء الملف عند مستويات الطاقة المنخفضة. بعد ذلك ، قم بقطع شريط من الشريط على الوجهين بطول الملف وألصقه بالأول ، ثم قم بحفر ثقوب في الأول حيث ينتهي الملف وعند الصنابير ، انزع طبقة الغطاء على الشريط وابدأ باللف ، أولاً من خلال تمريره عبر الفتحة التي قمت بحفرها ثم لفها ، كالمعتاد ، سيتم إمساك السلك بشريط مزدوج الوجه ، بدلاً من ذلك ، يمكنك لصق تسول الملف بالأول بعد لفه بضع لفات بغراء cyanoacrylate ، والرياح ما تبقى من الملف والصمغ كل 1 سم (يسمى أيضًا الغراء الفائق ، استخدم القفازات ، من الصعب جدًا إزالته من الجلد ويسبب تهيجًا). بالنسبة للصنابير ، قم بلفّ السلك معًا ، ثم مرره عبر الفتحة الموجودة في السابق واستمر كالمعتاد. حاول لف المنعطفات ،بعد لف المينا باستخدام ورق الصنفرة الناعم أو سكين النمذجة وصفيح النهايات بمكواة لحام. يمكنك استخدام مقياس LCR لقياس الحث أو GDM ، لاستخدام GDM كجهاز قياس المحاثة انظر المقالة المرتبطة.
توضح الصور أدناه عملية لف محث الهواء الأساسي:
الخطوة 1: فيما يلي صورتين تظهر في السابق مع قليل من الشريط حيث سيتم الجرح الأسلاك و ثقوب لعقد الأسلاك في مكانها.
الخطوة 2: في الصورة أدناه ، تم خلع فيلم الحماية ، وبدأ اللف ، ويتم ثني السلك الخاص بالصنبور معًا .
الخطوة 3: ثم أدخل ثقبًا في السابق وخرج من الجانب الآخر.
الخطوة 4: يتم تغليف أسلاك الملف النهائي عن طريق غمرها في اللحام على قطعة من صفائح PCB.
الخطوة 5: أخيرًا يتم قياس محاثة الملف باستخدام مقياس LCR. يمكنك أيضًا استخدام Arduino لقياس محاثة الملف أو يمكنك استخدام مقياس تراجع الشبكة (GDM).
لف الملفات على قضبان الفريت
ملفات اللف على قضبان الفريت (على سبيل المثال هوائيات قضبان الفريت في مستقبلات الراديو) تشبه لفات الملفات ذات القلب الهوائي ، ولكن نظرًا لأنه لا يمكنك الحفر من خلال قضيب الفريت ، يجب عليك الاعتماد على الشريط ذي الوجهين أو الغراء لعقد سلك بإحكام. نظرًا لأن الشريط لا يلتصق دائمًا بالفريت ، فمن الجيد أولاً تغطية القضيب بطبقة واحدة إلى ثلاث طبقات من شريط التقنيع الورقي أسفل المكان الذي يجب أن يذهب الملف إليه ويلصق الشريط فوقه. يمكنك استخدام الغراء الفائق لتثبيت السلك في مكانه بدلاً من الوجهين.
لحساب الملف ، استخدم صيغة الحث للملف الأسطواني الموجود أعلاه ، لإدخال μ r ، النفاذية النسبية الموجودة في ورقة البيانات أو آلة حاسبة الملف عبر الإنترنت. إذا قمت بتصميم الملف ، فيمكنك لفه مثل الملفات المغلفة بالهواء ، ولكن هناك طريقة مختلفة ، طريقة أسرع !
ضع قضيب الفريت في مثقاب كهربائي ، تمامًا مثل مثقاب الحفر وقم بتدويره ببطء ، وسوف يدور القضيب من تلقاء نفسه ، وبهذه الطريقة يمكنك صنع ملفات عالية الجودة ومحاثة عالية مع الكثير من الدورات بسرعة كبيرة! إذا كان لديك مُشكِّلات بلاستيكية للقضيب ، قم بلفها أولاً ثم ضعها على الملف وألصقها في مكانها.
يوجد على اليسار ملف هوائي مصنوع في المصنع في مستقبل البث ، حيث يتم لف الملف على سابق يتم تثبيته بالقضيب باستخدام عناصر بلاستيكية. السلك مثبت في مكانه باستخدام راتنجات الايبوكسي. يوجد على اليمين ملف صغير على قضيب حديدي مصنوع بالطرق الموضحة أعلاه.
لف حلقي النواة
من السهل جدًا حساب الملفات الحلقية ، ولكنها صعبة بعض الشيء بالنسبة للريح. تحتوي النوى الحلقية على مجموعة متنوعة من التطبيقات ، مثل محاثات المرشح في SMPS ، وخنق RFI ، ومحولات الطاقة SMPS ، ومرشحات إدخال الترددات اللاسلكية ، والمحولات الحالية ، وغيرها.
يمكن حساب محاثة الملف الحلقي في nanohenries (عندما يتم إعطاء مؤشر الحث AL في nH / N 2) باستخدام هذه الصيغة:
L (nH) = A L (nH / N 2) * يتحول 2
بعد التحويل ، نحصل على صيغة لعدد الدورات اللازمة للمحاثة المطلوبة:
المنعطفات المطلوبة = 1/2
لتعبئة ملف حلقي ، تحتاج إلى لب حلقي ، ومصدر للأسلاك (ملفات الانحراف من تلفزيونات CRT القديمة هي مصدر جيد له) ، وبعض ورق الصنفرة الناعم وقليلًا من الغراء الفائق.
لتصفية الملف الحلقي ، تحتاج أولاً إلى قطع طول مناسب من السلك ، لأنه لا يمكنك تمرير لفة من الأسلاك عبر الفتحة. لحساب السلك المطلوب ، اضرب محيط المقطع العرضي للحلقة بعدد الدورات المطلوبة. يتم ذكر ذلك أحيانًا في ورقة البيانات كـ mlt (متوسط الطول لكل دور). على هذا الموقع ، توجد آلة حاسبة على الإنترنت تساعد في تصميم الملفات الحلقية ، ما عليك سوى اختيار قلبك ، وإضافة المحاثة المطلوبة وتعطي كمية الأسلاك والمنعطفات المطلوبة.
الخطوة 1: قم أولاً بتمرير أحد طرفي السلك عبر الفتحة ، وتأكد من أن حوالي 4 سم تلتصق بالخارج - تسمى هذه القطعة بالضفيرة.
الخطوة 2: لف الضفيرة حول القلب ، اترك 1 سم إلى 2 سم وقم بتأمين الباقي باستخدام الغراء الفائق.
الخطوة 3: استخدم الطول المتبقي من السلك لتصفية بقية الملف ، قم بتوصيل الطرف الأطول بمسمار أو مسمار لتسهيل اللف.
نظرًا لأنه من المتوقع أن يكون للملف محاثة منخفضة (حوالي 3.6μH) في غياب مقياس LCR احترافي ، فمن الأفضل استخدام GDM ، نظرًا لأن العدادات الشائعة القائمة على وحدة التحكم الدقيقة لها دقة منخفضة جدًا عند قياس المحاثات الصغيرة. تم توصيل مكثف 680pF بالملف بالتوازي ، جنبًا إلى جنب مع حلقة اقتران صغيرة. انخفضت هذه الدائرة عند 3.5 ميجا هرتز (على اليمين) ، مما يمنحنا وضع هذه القيم في آلة حاسبة للرنين حوالي 3 ميكرومتر. على اليسار ، يتم ضبط العداد على تردد مختلف ، خارج دائرة الرنين.
يمكن أن تعطي الملفات المحسوبة نتائج مختلفة جدًا عند صنعها في الحياة الواقعية ، بسبب السعات الطفيلية والرنين الذاتي الموازي الذي تسببه.