میدونی سلف چیه و کاربردش چیه؟

بی شک سلف در کنار سایر قطعات، مهم ترین و پرکابردترین قطعه در مدارت الکترونیکی به شمار می رود. اگر خازن ها وظیفه تثبیت ولتاژ در برابر نویز را دارند، سلف ها نیز وظیفه تثبیت جریان را بر عهده می گیرند. سلف ها قطعاتی به صورت سیم پیچ مانند هستند. طبق قانون لنز عمل می کنند. در برابر تغییرات جریان مخالفت کرده و جریان را تثبیت خواهند نمود.

واحد اندازه گیری سلف

همانند سایر قطعات مثل خازن و مقاومت، سلف نیز دارای واحد اندازه گیری است. واحد اندازه گیری سلف به افتخار جوزف هانری، هانری است. یک سلف می تواند در واحد میکروهانری، ظرفیتی را به خود اختصاص دهد.  به عنوان مثال از یک سلف 380 میکروهانری می توان در کاهش نویز رگولاتور کاهنده LM2596 استفاده کرد. به عنوان مثال از یک سلف 330 میکروهانری می توان در کنار رگولاتور افزاینده XL6009 استفاده نمود. مقدار سلف را با عبارت uh نمایش می دهند. این عبارت به معنای میکروهانری است.

نماد و شمای سلف در مدارها

سلف ها همانند تمام قطعات الکترونیکی، دارای سمبل و نماد خاص خود هستند. تصویر زیر سمبل کلی سلف را نمایش می دهد.

البته سلف ها دارای انواع مختلفی هستند. سلف های متغیر، سلف های هسته هوا، هسته آهن و هسته فریت انواع مختلف سلف را بسته به ساخت تشکیل می دهند. تصویر زیر را دقت کنید.

از هرکدام از سلف ها در ساخت مداری های خاص استفاده می شود. به عنوان مثال از سلف های فریت بید در طراحی و پیاده سازی آمپلی فایر ها استفاده می شود. آمپلی فایرها جهت کاهش نویز و پخش صدای واضح، نیاز به فریت بیت ها دارند.

روابط ریاضی حاکم بر سلف

همانطور که گفته شد، یک سلف در برابر تغیرات جریان مخالفت می کند. به عبارت دیگر هرگاه در مدار جریان کشی تغییر کند، سلف این جریان را تثبیت می کند. قرارگیری همزمان خازن و سلف، یک ترکیب ضد نویز بسیار قدرتمند را می سازد. از این ترکیب در ساخت کاهنده های ولتاژ سوییچینگ نظیر ماژول XL4015 استفاده می شود.  این ماژول دارای خروجی 5 ولت بوده که به کمک پورت USB آن می توان تامین تغذیه نمود.

برای یک سلف، رابطه ریاضی زیر برقرار است.

VL=Ldi/dt

مطابق رابطه فوق، VL ولتاژ القایی، L ظرفیت سلف و di به dt نسبت تغییر جریان در واحد زمان است. به همین ترتیب سلف با قرارگیری به صورت سری در مدار، در کنار خازن موازی، می تواند ترکیب قدرتمندی در برابر نویزها بسازند. البته موجود سلف تنها برای مقاومت در برابر نویز نیست، در مدارات مخابراتی ASK نیز از سلف استفاده می شود. ماژول های ASK در باند فرکانسی 433 مگاهرتز، وظیفه تبادل بی سیم داده را بر عهده دارند. با اتصال سلف ها به بردهای آردوینو، می توان فرستنده و گیرنده بی سیم ساخت.

آرایش سلف ها در حالت سری و موازی

سلف ها نیز همانند مقاومت و خازن ها دارای آرایش سری و موازی هستند. در حالت سری، سلف ها به شکل زیر به یکدیگر متصل می شوند.

در حالت سری، ظرفیت معادل سلف ها به شکل زیر محاسبه می گردد.

LT=L1+L2+L3+L4+……

در ادامه، سلف ها می توانند در حالت موازی نیز به یکدیگر متصل شوند. تصویر زیر آرایش سلف ها را در این حالت نمایش می دهد.

در حالت موازی، سلف ها به شکل زیر ظرفیت معادلشان حساب می شود.

1/LT=1/L1 +1/L2 + 1/L3 + 1/L4+…..

انواع سلف ها

اگر بخواهیم دسته بندی کلی از سلف ها داشته باشیم، می توانیم آن ها را به چنبری، بشکه ای، مقاومتی و SMD تقسیم بندی کنیم. مدل چنبری دارای ابعاد بزرگتری نسبت به سایرین بوده و در ساخت مبدل های کاهنده ولتاژ نظیر ماژول XL4016E به کار می رود.

در کنار این، سلف های SMD بسیار کاربردی هستند. این سلف ها دارای اندازه کوچک بوده که در بسیاری از مدارات مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال ماژول SIM800A از این سلف جهت حذف نویز تغذیه استفاده می کند.

از آنجاییکه سلف های SMD از ابعاد کوچک تری نسبت به سایرین بهره می برند، لذا از این قطعه در مبدل های کاهنده ولتاژ سوییچینگ، نظیر ماژول LM2596 نیز استفاده می شود.

در کنار این موارد، سلف های چنبری نیز بسیار کاربردی هستند. این سلف ها در ساخت مدارهای آمپلی فایر مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال در ساخت آمپلی فایرهای توان بالا، سلف چنبری عضوی موثر جهت پخش صدای با کیفیت به شمار می رود.

در کنار این، سلف های مقاومتی یکی دیگر از سلف های پرکابرد به شمار می روند. این نوع از سلف ها هم به شکل مقاومت و هم به شکل خازن عدسی وجود دارند. از این سلف ها هم در ساخت آمپلی فایر ها به وفور استفاده می شود.

خواندن ظرفیت سلف ها

ظرفیت سلف ها در حالت SMD روی آن ها درج می شود. اما در حالت سلف مقاومتی، در صورتیکه سلف شکلی شبیه به مقاومت های DIP داشته باشد، ظرفیت آن طبق جدول زیر تعیین می گردد.

چه نوع سلفی، کجا؟

همانطور که هر قطعه خاص و کاربرد مخصوص خود را دارد، سلف هم از این قاعده خارج نیست. طبعا زمانیکه محدودیت فضا وجود نداشته باشد، سلف های چنبری بسیار مناسب هستند. به عنوان مثال از این سلف در مدارات منبع تغذیه می توان به خوبی استفاده کرد.

در کنار این، سلف های چنبری انتخاب مناسبی در طراحی آمپلی فایرهای صوتی به شمار می روند. از آنجاییکه ظرفیت این سلف ها بالاست، لذا در طراحی آمپلی فایرهای توان بالا بسیار کاربردی خواهند بود.

در کنار این ، سلف های مقاومتی در مدارهایی که به صورت DIP طراحی می شوند،  بسیار کاربردی هستند. اگر قصد ساخت مداری دارید که قرار به تولید سریع و مونتاژ آسان است، این سلف ها بسیار کاربردی هستند. در نهایت سلف های SMD با توجه به ابعاد کوچک، در طراحی بسیاری از مدارات کاربردی و با محدودیت ابعاد به شمار می روند. به عنوان مثال ماژول های کاهنده ولتاژ LM2596، ماژول های SIM800A و.... از سلف SMD بهره مند هستند. حتی در برخی از آمپلی فایرها نیز از این نوع سلف ها بهره برده شده است.

سلف های یکی از مهم ترین قطعات در طراحی مدارات مختلف به شمار می روند. این قطعات در برابر تغییرات جریان مخالفت می کنند. بدین ترتیب با تثبیت جریان، سیگنال ها به درستی در مدار پخش می شوند. سلف های انواع مختلف بشکه ای، چنبری و SMD دارند که در طراحی آمپلی فایرها، مدارهای تغذیه و..... مورد استفاده قرار می گیرند.