Nola daiteke indarren bidez pasatzen den intentsitatearen balioa frekuentzi oso baxuetan zehaztea?

Nola Askatu Induktorearen Karritza Maiztasun Oso Txikietan

Maiztasun oso txikiak dituzten (DC edo DC-erako maiztasunak) egonkor, induktorean zehar doazen karritza zirkuituaren jokabidearen analisiaren bidez askatzen da. Induktoreak DC edo maiztasun oso txikietan oso gutxi dauden impedimendua erakusten duenez, hirtzirik balitz bezala hartu ahal izango da. Hala ere, maiztasun horietan karritza askatzeko zehaztuago, kontuan hartu behar dira hainbat faktor:

1. Induktorearen DC Erori (DCR)

Induktorea ez da osagai ideala; zerbait magnitudeko harreskariko erori duena, DC eroria (DCR) deritzoguna. Maiztasun oso txikitako edo DC egoeretan, indarki-induktorearen reaktantzia (XL=2πfL) gerturatzen da desberdintasunik, beraz, karritza induktorearen DC eroriaren menpe dago.

Zirkuitua induktore bat eta energia-iturri bakar bat badu, induktorearen DC eroria RDC izanik, karritza I Ohm-en Legearen bidez kalkula daiteke:

non V iturriko tenperia den.

2. Denbora Konstantearen Efektua

Maiztasun oso txikitako, induktorean zehar doen karritza ez du bertako balioa errektan hartzen, behin eta berriz bertara heltzen du. Prozesu hau zirkuituko denbora konstante τ, definitutakoaren arabera kontrolatzen da:

non L induktorearen induktorekoa eta R DC induktorearen DC eroria diren. Denboraren funtzioan, karritza honela deskribatzen da:

non Ifinal =V/RDC bertoko karritza den, eta t denbora.

Hona hemen, karritza hasieratik hasten da eta bertara heltzen du, 5τ ondoren bertoko balioaren 99% inguru hartzen du.

3. Energia-Iturri Mota

DC Energia-Iturria: Energia-iturria DC tenperatura konstantea bada, karritza denbora askotan I=V/R DC balioan estabilizatuko da.

Maiztasun Oso Txikiko AC Energia-Iturria: Energia-iturria sinusoidal edo pulsatzen duten forma bat bada, maiztasun oso txikian, karritza iturriaren tenperatura momentukoarekin aldatuko da. Maiztasun oso txikiko sinusoide batean, pikeko karritza hurrengo moduan aproksima daiteke:

non V peak iturriaren pikeko tenperia den.

4. Zirkuituko Osagai Beste Batzuk

Zirkuituak induktorearen ondoren beste osagai batzuk baditu (adibidez, erresistentziak edo kapasatzaileak), haien karritza gainean duen efektua kontuan hartu behar da. Adibidez, RL zirkuituan, karritza hazten duen arrakasta R erresistentziaren eta L induktorearen arabera dago, denbora konstante τ=L/R.

Zirkuituak kapasatzaile bat badu, kapasatzailearen kargatzea eta diskargatzea ere karritza gainean eragina izango du, berehala egonkor.

5. Induktorearen Efektu Ez-Idealak

Induktore errealak parazitarra daitezkeen kapasitatea eta nucleoko galduak. Maiztasun oso txikitako, parazitarra kapasitatearen efektua arrunta da, baina nucleoko galduak induktoreari hotz egin dezakeen, prestazioen gainean eragina izango du. Induktoreak magnetikoa materiala (adibidez, hierroko nucleoa) erabiltzen badu, magnetiko saturazioa arazo izan daiteke, batez ere karritza handiagoen egoeran. Induktoreak saturatzen denean, L induktorearen balioa gehiegizkatzen da, karritza azkarrean hazten ari dena.

6. Neurketa Metodologia

Bertoko Karritza Neurketa: Bertoko karritza neurketarako, amperemetra bat erabil daiteke induktorean zehar doen karritza neurriko, zirkuitua egoera estabilizatu batera heldu ondoren.

Transiente Karritza Neurketa: Denboran zehar aldatzen ari den karritza neurketarako, osciloskopio edo transiente erantzunak hartzen dituen tresna bat erabil daiteke. Karritza forma ikustearren, karritza nola hazten duen eta bertara heltzen duen ulertzeko.

7. Kasu Berezia: Magnetiko Saturazioa

Induktoreak magnetiko materiala (adibidez, hierroko nucleoa) erabiltzen badu, karritza handiak edo magne-tentsio handiek indar dadin, magnetiko saturazio egoerara sartu daiteke. Induktoreak saturatzen denean, L induktorearen balioa gehiegizkatzen da, karritza azkarrean hazten ari dena. Magnetiko saturazioa saihesteko, zeregin-karritza induktorearen gehieneko karritza baino ez duen igaro behar.

Laburpena

Maiztasun oso txikitako, induktorean zehar doen karritza induktorearen DC erori RDC-ren menpe dago, eta karritza hazten duen denbora konstante τ=L/RDC-n. DC energia-iturria denean, karritza denbora askotan I=V/RDC balioan estabilizatuko da. Maiztasun oso txikiko AC energia-iturriarentzat, karritza uneko tenperatura iturriaren arabera aldatzen da. Gainera, zirkuituko beste osagaien eta induktorearen efektu ez-idealak (adibidez, magnetiko saturazioa) kontuan hartu behar dira.