أنواع المحرِّضات وتصنيفها وكيفية عملها

تستخدم صناعة الإلكترونيات أنماطًا وأنواعًا مختلفة من المحرِّضات. تُستخدم المحاثات في دائرة كهربائية لأداء العديد من الوظائف ذات الأنماط المختلفة.

بقلم: S. Prakash

بعض الوظائف التي تنفذها بعض أنواع ملفات المحاثات في الدائرة يتم إزالة وترشيح المسامير الموجودة على خطوط الكهرباء.

من ناحية أخرى ، تستخدم المرشحات عالية الأداء الأنواع الأخرى من المحاثات.

أيضًا ، هناك أنواع أخرى من المحرِّضات التي تُستخدم في مجالات أخرى مختلفة مثل داخل المذبذبات.

وقد أدى ذلك إلى تصنيع وتوافر المحرِّضات بأنواع مختلفة.

تشمل العوامل التي تعمل بشكل رئيسي كعوامل محددة على أساسها يتم تمييز المحاثات من الأنواع المختلفة القيمة والحجم والتيار والتكرار ، من بين مجموعة أخرى من العوامل.

أساسيات المحاثات

إن قوانين الطبيعة التي تتبعها جميع أنواع المحرِّضات أساسًا هي نفسها بغض النظر عن كونها من أنواع مختلفة أو لها سمات مختلفة.

كل مغوٍ له الطبيعة الأساسية المحيطة بالموصل من خلال إنشاء مجال مغناطيسي.

بالإضافة إلى ذلك ، تمتلك جميع المحرِّضات مفاعلة إلى كمية معينة.

تستخدم المحرِّضات هذه المعلمات الأساسية بغض النظر عن كونها من أنواع مختلفة أو لها ميزات مختلفة.

ملحوظة: تتأثر الدوائر الكهربائية والإلكترونية بعامل أساسي واحد وهو الحث. ترجع الكمية المحددة للمحاثة المرتبطة بملف أو سلك إلى تكوين المجال المغناطيسي حولها عندما يكون هناك تدفق للتيار.

ينتج عن هذا تخزين الطاقة في المجال المغناطيسي مما يؤدي إلى عمل الملف لإنتاج مقاومة للتغيرات التي لوحظت في الملف أو الموصل.

النوى للمحث

الشكل الذي يتم فيه تصنيع المحرِّضات بشكل عام يكون في 'شكل ملفوف'.

يتم تصنيع المحاثات في شكل ملفوف نظرًا لوجود ارتباط بين المجال المغناطيسي والفجوة بين التراكمات والملفات.

يعتبر تصنيع المحرِّضات التي تمتلك قدرًا كبيرًا من قدرة الحث عملية أسهل.

يتأثر محاثة المحرِّض بشكل كبير بنفاذية الوسيط حيث يتم وضع الملف ، وبالتالي يتم استخدام قلب يمتد أسفل الملف من خلال مركزه.

تشتمل المواد المستخدمة في اللب على مواد مغناطيسية مثل الفريت والحديد.

وبالتالي ، هناك زيادة في مستوى الحث الذي يمكن الحصول عليه من خلال هذا.

ولكن يجب على المرء أن يتوخى الحذر عند اختيار اللب الذي سيتم استخدامه لأنه يجب أن يكون مناسبًا لتوفير أداء عالٍ عند المستوى المحدد من التردد ، والقدرة ، والتطبيق العام للمحث.

النوى المحرِّضة وأنواعها المختلفة

هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من المحرِّضات المتوفرة في الصناعة مشابهة لأنواع المكونات الأخرى مثل المكثفات.

ولكن ربما تواجه صعوبة في تحديد أنواع المحرِّضات بالطريقة الدقيقة لأن التطبيقات التي تستخدم من أجلها المحرِّضات متنوعة بشكل كبير.

يمكن تعريف المحرِّضات من خلال نوع مادتها الأساسية ، وبالتالي تُستخدم لتصنيف المحرِّضات وتعريفها في الشكل الأساسي.

لكن تجدر الإشارة إلى أن هذه ليست الطريقة الوحيدة لتصنيف المحرِّضات ولكنها تستخدم على نطاق واسع.

محث الهواء المحفور : تطبيقات الترددات اللاسلكية مثل أجهزة الإرسال اللاسلكية والمستقبلات بشكل عام تستخدم الحث الملفوف بالهواء لأن هذه التطبيقات تتطلب مستوى صغير جدًا من المحاثة.

هناك العديد من المزايا التي ينتجها هذا المحرض بسبب عدم وجود ملف.

تتمثل إحدى المزايا في عدم وجود أي خسارة من اللب لأنه يتكون من هواء فقط لا يمكن فقده والذي ينتج بدوره Q بمستوى عالٍ جدًا نظرًا لأن مقاومة الملف أو المحرِّض منخفضة المستوى .

ضد هذه الظاهرة ، يمكن ملاحظة الزيادة في الحجم المادي للمحث نظرًا لأن المنعطفات الموجودة في الملف تكون أعلى من حيث العدد وأكبر أيضًا مما يمكنها من الحصول على محاثة من نفس المستوى.

محث الحديد محفور : المحاثات التي تتطلب قدرة محاثة عالية وطاقة عالية بشكل عام تستخدم قلب الحديد.

يمكن استخدام صفائح حديدية بواسطة بعض الخانقات أو ملفات الصوت. بشكل عام ، هناك استخدام محدود للغاية لهذا النوع من المحرِّضات.

محث ذو قلب من الفريت: هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من أنواع المحرِّضات التي تستخدم على نطاق واسع الفريت كمادة لبها.

الفريت هو شكل من أشكال سيراميك أكسيد الحديد وهو أكسيد الحديديك (Fe2O3) الذي يعتمد حوله جنبًا إلى جنب مع بثق أو ضغط أكاسيد النيكل والزنك أو بدلاً من ذلك أكاسيد المنغنيز والزنك في الشكل المطلوب.

محث مسحوق الحديد: هناك أيضًا مجموعة كبيرة ومتنوعة من أنواع المحرِّضات التي تستخدم على نطاق واسع مسحوق الحديد كمادة لبها.

على غرار الفريت الأساسي ، يتيح الحث الذي يحتوي على مسحوق الحديد كقلبه تصنيع المحاثات أو ملفات الحث ذات الحث العالي جدًا في مساحة صغيرة إلى حد كبير من خلال توفير رفع النفاذية بشكل كبير.

أنواع الحث الميكانيكي وتطبيقاتها

هناك طريقة أخرى بصرف النظر عن نوع الملف الذي يمكن استخدامه لتصنيف المحاثات وهي على أساس البناء الميكانيكي للمحثات. الأنواع المختلفة من المعايير المستخدمة للتمييز بين المحرِّضات هي:

محث قائم على البكرة: في ملف الحث القائم على البكرة ، يوجد بكرة ذات شكل أسطواني حولها ملفوف.

تم تصميم الحث القائم على البكرة بحيث يمكن استخدامه لتركيب لوحة الدوائر المطبوعة.

يمكن أيضًا استخدام هذا المحرِّض لتركيب السطح ولكن العيب هو أن حجمه قد يكون أكبر وبالتالي سيُطلب منه تركيبه من خلال استخدام وسائل أخرى ميكانيكية بطبيعتها.

هناك بعض الإصدارات الأقدم من المحرِّض المعتمد على البكرة ويمكن إيجاد تشابه من حيث الشكل عند مقارنتها بالمقاومات المحتوية على الرصاص العادية.

محث حلقي : يتم استخدام الشكل الدائري السابق في هذا المحرض المعروف أيضًا باسم الكويكب الذي يصاب حوله المحرِّض.

من أجل زيادة نفاذية اللب ، يستخدم المحث الحلقي الفريت لصنع الأول الدائري.

إحدى المزايا التي يتم تحقيقها باستخدام الملف الحلقي هي أن الأخير يمكّن من انتقال التدفق المغناطيسي حول نفسه بطريقة دائرية مما ينتج عنه تسرب منخفض جدًا للدفق.

أحد العيوب التي لوحظت في ملف الحث الحلقي هو أن هناك متطلبًا إضافيًا لآلة اللف خاصة من أجل إكمال عملية التصنيع حيث أنه في كل منعطف مطلوب أنه من خلال الملف الحلقي ، يجب أن يكون السلك تم الاجتياز بنجاح.

محث سيراميك متعدد الطبقات : التكنولوجيا التي يستخدم من أجلها مغو السيراميك متعدد الطبقات على نطاق واسع هي تقنية تثبيت السطح.

عادة ما يتم تصنيع المحرِّض باستخدام مادة السيراميك المغناطيسي مثل الفريت.

يحتوي جسم السيراميك على الملف ويتم تقديم هذا بدوره على أغطية النهاية في الدائرة الخارجية. هذه العملية مشابهة جدًا لتلك المتبعة في مكثفات الرقاقة.

محاثات الفيلم: المادة الأساسية المستخدمة في محاثات الفيلم عبارة عن فيلم موصل. بعد ذلك يتم إعطاء ملف تعريف الموصل المطلوب عن طريق تشكيل أو حفر الفيلم.

وبالتالي ، وفقًا للمناقشة أعلاه ، من الواضح أن هناك عددًا من الطرق التي يمكن من خلالها تصنيف المحرِّض.

تتمتع كل مجموعة من مجموعات التصنيف بمزايا خاصة بها ، وبالتالي فمن الضروري أنه أثناء اختيار أي فئة من فئات التصنيف ، يحتاج المرء إلى النظر في التطبيق المطلوب من أجله.

إن استخدام المواد الحديثة في تصنيع المحرِّضات قد كفل الأداء العالي للمحثات بشكل كبير.

في الوقت نفسه ، هناك العديد من السبل المتاحة لمصممي الدوائر بما في ذلك التطبيقات مثل تطبيقات الطاقة ومكافحة EMI وتطبيقات الترددات اللاسلكية.