İndüktör kuplajı

Önceki eğitimde, Bir İndüktörü Anlamak ve Çalışıyor ile başladık, şimdi İndüktörlerin farklı kombinasyonlarını keşfetmenin zamanı geldi. Elektronikte indüktörler, farklı uygulamalar için farklı kombinasyonlarda kullanılan kondansatör ve dirençlerden sonra en sık kullanılan bileşenlerdir. Ayrıca metal dedektörleri oluşturmak için indüktör kullandık ve farklı teknikler kullanarak indüktörün değerini ölçtük, tüm bağlantılar aşağıda verilmiştir:

• Arduino kullanan LC Metre: Endüktans ve Frekansı Ölçme
• Osiloskop kullanılarak İndüktör veya Kondansatörün değeri nasıl ölçülür
• Basit Metal Dedektör Devresi
• Arduino Metal Dedektörü

Birleştirilmiş devreler nedir?

Bileşen kombinasyonları, bağlı devreler oluşturmak için bir araya getirilmiştir. Birleştirilmiş devrenin anlamı, enerji transferinin, devrelerden herhangi birine enerji verildiğinde birinden diğerine gerçekleşmesidir. Elektronik devredeki ana bileşenler, iletken veya elektromanyetik olarak birleştirilir.

Bununla birlikte, bu eğitimde, elektromanyetik kuplaj ve seri veya paralel kombinasyonlardaki indüktörler gibi indüktörlerin kombinasyonu tartışılacaktır.

Karşılıklı Endüktans

Önceki makalede, bir indüktörün ve parametresinin kendi kendine endüktansını tartıştık. Kendi kendine endüktansla ilgili işlem sırasında, karşılıklı endüktans meydana gelmedi.

Akım değişim hızı gerçekleştiğinde, bir bobin içinde bir voltaj indüklenir. Aşağıdaki formül kullanılarak daha fazla gösterilebilir, burada,

V (t), bobin içinde indüklenen voltajdır, i Bobinden akan akımdır ve bobinin endüktansı L'dir.

V (t) = L {di (t) / dt}

Yukarıdaki koşul, yalnızca iki terminalin bulunduğu kendi kendine endüktans ile ilgili devre elemanı için geçerlidir. Böyle bir durumda sıraya karşılıklı endüktans alınmaz.

Şimdi, aynı senaryoda, iki bobin yakın mesafede yer alırsa, endüktif kuplaj gerçekleşecektir.

Yukarıdaki görüntüde iki bobin gösterilmektedir. Bu iki bobin birbirine çok yakındır. L1 bobini içinden akan i1 akımı nedeniyle, manyetik akı indüklenir ve bu daha sonra diğer L2 bobine aktarılır.

Yukarıdaki görüntüde, aynı devre şimdi bir çekirdek malzemeye sıkıca sarılmıştır, böylece bobinler hareket edemez. Malzeme manyetik bir çekirdek olduğu için geçirgenliğe sahiptir. İki ayrı bobin artık manyetik olarak birleştirilmiştir. Şimdi, ilginç bir şekilde, eğer bobinlerden biri akım değişim hızıyla yüzleşirse, diğer bobin, diğer bobindeki akım değişim oranıyla doğru orantılı bir voltaj indükleyecektir.

Bu nedenle, L1 bobinine bir V1 voltaj kaynağı uygulandığında, akım i1 L1 içinden akmaya başlayacaktır. Akım değişim hızı, manyetik çekirdek boyunca akan ve bobin L2'de bir voltaj üreten bir akı üretir. L1'deki akım değişim oranı, L2'deki indüklenen voltajı daha da manipüle edebilen akıyı da değiştirir.

L2 içinde indüklenen gerilim formülüne sahip aşağıdaki hesaplanabilir

V ₂ = M {di ₁ (t) / dt}

Yukarıdaki denklemde bilinmeyen bir varlık var. Yani M. Bunun nedeni, iki bağımsız devrede karşılıklı olarak indüklenen voltajdan karşılıklı endüktansların sorumlu olmasıdır. Bu M, karşılıklı endüktans katsayı orantılılığıdır.

İlk bobin L1 için aynı, ilk bobin için karşılıklı endüktansa bağlı karşılıklı olarak indüklenen voltaj -

V ₂ = M {di ₂ (t) / dt}

Endüktans gibi, karşılıklı endüktans da Henry'de ölçülür. Karşılıklı endüktansın maksimum değeri √L ₁ L _{2 olabilir}. Endüktans, akım değişim oranı ile gerilimi indüklediğinden, karşılıklı endüktans, karşılıklı gerilim M (di / dt) olarak adlandırılan bir gerilimi de indükler. Bu karşılıklı gerilim, bobinin fiziksel yapısına ve akımın yönüne oldukça bağımlı olan pozitif veya negatif olabilir.

DOT Sözleşmesi

Nokta Sözleşmesi karşılıklı indüklenen gerilimin polaritesini belirlemek için önemli bir araçtır. Adından da anlaşılacağı gibi dairesel bir şekle sahip olan nokta işareti, karşılıklı akuple devrelerde iki bobinin ucunda kullanılan özel bir semboldür. Bu nokta aynı zamanda manyetik çekirdeği etrafındaki sargı yapısının bilgilerini de sağlar.

Yukarıdaki devrede, iki adet karşılıklı olarak bağlanmış indüktör gösterilmiştir. Bu iki indüktör, L1 ve L2'nin kendi kendine endüktansına sahiptir.

V1 ve V2 gerilimleri, indüktörler boyunca geliştirilir, noktalı terminallerdeki indüktörlere giren akımın sonucudur. Bu iki indüktörün karşılıklı endüktansının M olduğunu varsayarak, indüklenen voltaj aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir,

İlk indüktör L1 için indüklenen voltaj -

V ₁ = L ₁ (di ₁ / dt) ± M (di ₂ / dt)

İkinci İndüktörün indüklenen voltajını hesaplamak için aynı formül kullanılabilir, V ₂ = L ₂ (di ₂ / dt) ± M (di ₁ / dt)

Bu nedenle, devre iki tip indüklenmiş voltaj içerir; kendi kendine indüktansa bağlı indüklenen voltaj ve karşılıklı indüktansa bağlı olarak karşılıklı indüklenen voltaj. Kendi kendine endüktansa bağlı olarak indüklenen voltaj, pozitif olan V = L (di / dt) formülü kullanılarak hesaplanır, ancak karşılıklı olarak indüklenen voltaj, sargı yapısına ve akımın akışına bağlı olarak negatif veya pozitif olabilir. Nokta kullanımı, karşılıklı olarak indüklenen bu voltajın polaritesini belirlemek için önemli bir parametredir.

İki terminalin iki farklı bobine ait olduğu ve noktalarla aynı şekilde işaretlendiği birleştirilmiş bir devrede, benzer terminallere göre akımın aynı yönü için, her bir bobindeki kendiliğinden ve karşılıklı indüksiyonun manyetik akısı bir araya toplanacaktır.

Kaplin Katsayısı

İndüktör kuplaj katsayısı, indüktif olarak bağlı bobinler arasındaki kuplaj miktarını belirlemek için kuplajlı devreler için önemli bir parametredir. Bağlama katsayısı harfi K ile ifade edilir

Bağlanma katsayısının formülü K = M / √L ₁ + L _2'dir, burada L1, birinci bobinin kendi kendine endüktansı ve L2, ikinci bobinin kendi kendine endüktansıdır.

İki endüktif olarak bağlı devre, manyetik akı kullanılarak bağlanır. Bir indüktörün tüm akısı bağlanırsa veya bağlanırsa, diğer indüktöre mükemmel kuplaj denir. Bu durum sırasında K,% 100 kuplajın kısa formu olan 1 olarak ifade edilebilir. Birleştirme katsayısı her zaman birlikten daha az olacaktır ve bağlantı katsayısının maksimum değeri% 1 veya% 100 olabilir.

Karşılıklı endüktans, iki endüktif olarak bağlanmış bobin devresi arasındaki bağlantı katsayısına oldukça bağlıdır. Eğer kuplaj katsayısı daha yüksekse, bu yüzden karşılıklı indüktans daha yüksek olacaktır, diğer taraftan, kuplaj katsayısı daha düşük bir miktardaysa, kuplaj devresindeki karşılıklı indüktansı oldukça azaltacaktır. Kuplaj katsayısı negatif bir sayı olamaz ve bobinlerin içindeki akımın yönüne bağımlılığı yoktur. Birleştirme katsayısı, çekirdek malzemelere bağlıdır. Demir veya ferrit nüveli malzemelerde kuplaj katsayısı 0,99 gibi çok yüksek olabilir ve hava göbeği için iki bobin arasındaki boşluğa bağlı olarak 0,4 ila 0,8 kadar düşük olabilir.

Seri Kombinasyonda İndüktör

İndüktörler seri olarak birbirine eklenebilir. Aiding Method veya Muhalefet Metodu kullanarak indüktörleri seri olarak bağlamanın iki yolu vardır .

Yukarıdaki resimde iki tür seri bağlantı gösterilmektedir. Sol taraftaki ilki için, indüktörler Aiding Yöntemi ile seri olarak bağlanır. Bu yöntemde iki indüktörden geçen akım aynı yöndedir. Akım aynı yönde akarken, kendiliğin ve karşılıklı indüksiyonun manyetik akıları birbirine bağlanacak ve birbirine eklenecektir.

Bu nedenle, toplam endüktans aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir.

L _eq = L ₁ + L ₂ + 2M

Burada, L _eq toplam eşdeğer endüktans ve M karşılıklı endüktanstır.

Sağdaki görüntü için, Muhalefet Bağlantısı gösterilir. Böyle bir durumda, indüktörlerden geçen akım akışı ters yöndedir. Bu nedenle, toplam endüktans aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir, L _eq = L ₁ + L ₂ - 2M

Burada, L _eq toplam eşdeğer endüktans ve M karşılıklı endüktanstır.

Paralel Kombinasyonda İndüktörler

Seri indüktör kombinasyonuyla aynı şekilde, iki indüktörün paralel kombinasyonu, yardımcı yöntem ve muhalefet yöntemi kullanılarak iki tip olabilir.

İçin Aiding yöntem olarak endüktans vasıtasıyla akım aynı yönde olduğunu açıkça nokta kongre gösterir, sol görüntüde görülen. Toplam endüktansı hesaplamak için aşağıdaki formül çok yardımcı olabilir. Böyle bir durumda, iki bobindeki kendinden kaynaklı elektromanyetik alan, karşılıklı olarak indüklenen emf'e izin verir.

L _eq = (L ₁ L ₂ - M ²) / (L ₁ + L ₂ + 2M)

İçin muhalefet Yöntem, endüktans birbirinden ters yönde paralel olarak bağlanmıştır. Böyle bir durumda, karşılıklı endüktans, kendinden indüklenen EMF'ye karşı çıkan bir voltaj yaratır. Paralel devrenin eşdeğer endüktansı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir -

L _eq = (L ₁ L ₂ - M ²) / (L ₁ + L ₂ + 2M)

İndüktör Uygulamaları

Birleştirilmiş indüktörlerin en iyi kullanımlarından biri, transformatörlerin oluşturulmasıdır . Bir transformatör, demir veya ferrit çekirdeğin etrafına sarılmış bağlı indüktörler kullanır. İdeal bir transformatörün sıfır kaybı ve yüzde yüz kuplaj katsayıları vardır. Transformatör dışında, bağlı indüktörler de sepik veya geri dönüş dönüştürücüde kullanılır. Bu, bağlı indüktör veya transformatörleri kullanarak birincil girişi güç kaynağının ikincil çıkışı ile izole etmek için mükemmel bir seçimdir.

Bunun dışında, bağlı indüktörler, radyo iletme veya alma devresinde tek veya çift ayarlı bir devre yapmak için kullanılır.