Kif tista' ttetermined il-valur tal-kurrent permezz ta' inductance fl-frekwenzi baxxi ħafna?

Kif tħallim il-ħal mill-induttur f’frequenzi estremament bażi

Meta jinoperaw f’frequenzi estremament bażi (kif dan huwa fl-każ tal-DC jew frequenzi ħafifa ta’ DC), l-ħal li jiġi mill-induttur tista’ tkun mħasra minn analizz tal-konportament tal-kitba. Minħabba li l-induttur jimxi b’impedanza ħafifa għal DC jew frequenzi estremament bażi, tista’ tiġi konsiderata bħala kitba qisien. Imma, għal determinazzjoni aktar preċiża tal-ħal f’dawn if-frequenzi, hemm diversi fatturi li għandhom jiġu mħassra:

1. Reżistanza DC (DCR) tal-Induttur

L-induttur mhux komponent ideal; għandu quantità ta’ reżistanza tal-fil magħrufa bħala reżistanza DC (DCR). Għal frequenzi estremament bażi jew kondizzjonijiet DC, l-impedanza induttiva (XL=2πfL) tkun neglegibbli, u kkonsekwenzjalment l-ħal ikun limitat b’mosta mill-reżistanza DC tal-induttur.

Jekk il-kitba tikkonsisti biss minn induttur u sors tal-enerġija, meta reżistanza DC tal-induttur hi RDC, l-ħal I tista’ tikun miktuba bl-użu tas-silġ ta’ Ohm:

fejn V huwa it-tensjun tas-sors.

2. Effett tal-Kostanti ta’ Żmien

Għal frequenzi estremament bażi, l-ħal mill-induttur ma jirraggiungx sewwieq stabil immedjatament, iżda jidher bil-mod gradwali għal dawn is-sewwieq. Dan il-proċess huwa regolat mill-kostanti ta’ żmien τ tal-kitba, li huwa definut bħal:

fejn L huwa l-induttanza u RDC huwa reżistanza DC tal-induttur. Il-ħal bħala funzzjoni tat-temps tista’ tkun miftuha bl-equazzjoni seguenta

fejn Ifinal =V/RDC huwa l-ħal stabil, u t huwa it-temps.

Dan ifisser li l-ħal jibda mill-null u jidher bil-mod gradwali, jiġi approssimatament 99% ta’ valur stabili wara 5τ.

3. Tip tas-Sors tal-Enerġija

Sors DC: Jekk is-sors tal-enerġija huwa tensjun DC kostanti, l-ħal se ssibilizza fuq I=V/RDC wara żmien suffizjent.

Sors AC ta’ Frequenza Estremament Baża: Jekk is-sors tal-enerġija huwa waveform sinusoidali jew pulsat, l-ħal se jvarja skond it-tensjun istantaneju tas-sors. Għal waveform sinusoidali ta’ frequenza estremament baża, l-ħal massimu tista’ tikun approssimat bħal:

fejn V peak huwa it-tensjun massimu tas-sors.

4. Komponenti Oħra fil-Kitba

Jekk il-kitba għandha komponenti oħra dwar l-induttur (kif reżistori jew kapassituri), l-effetti tagħhom fuq l-ħal għandhom jiġu mħassra. Pereżempju, f’kitba RL, l-għajnun bil-liema l-ħal jiżdied hija influenzata minn reżistanza R u l-induttanza L, bil-kostanti ta’ żmien τ=L/R.

Jekk il-kitba tinkludi kapassitur, l-iċċarġ u t-tisbilġ tal-kapassitur wkoll se jaffettwaw l-ħal, speċjalment waqt perjodi tranżitorji.

5. Effetti Non-Ideal tal-Induttur

L-indutturi reali jistgħu jkunu ma’ kapassità parasiti u xitwa tal-core. Għal frequenzi estremament bażi, l-effett tal-kapassità parasiti huwa solitament neglegibbli, iżda l-xitwa tal-core tista’ tkun rilevanti, partikularment meta l-temperatura tissaqsi, l-impatt ta’ din l-operazzjoni. Jekk l-induttur huwa fit-talb tal-material magnetiku (kif nifs tal-ferro), l-magnetisk saturazzjoni wkoll tista’ tkun problema, speċjalment fid-kondizzjonijiet ta’ ħal għoli. Meta l-induttur jsaturax, l-induttanza L tidher b’mud kbir, li jiġi riformulat bi żviluppu rapid tal-ħal.

6. Metodi ta’ Misjur

Misjur tal-Ħal Stabil: Biex timis il-ħal stabil, tista’ tuża ammetru tal-ħal biex timis direttament l-ħal li jiġi mill-induttur waqt li l-kitba tirdi stat stabili.

Misjur tal-Ħal Transient: Biex timis l-ħal kif hu jagħmel modifikazzjonijiet fis-temps, tista’ tuża osiloskopju jew instrumment ieħor li jistgħu jqaddmu risposti transient. Dwar r-ridott tal-ħal, tista’ tanaliza kif l-ħal jiżdied u jirraggiung is-silġ finali.

7. Kaz Partikular: Saturazzjoni Magnetika

Jekk l-induttur huwa fit-talb tal-material magnetiku (kif nifs tal-ferro), huwa jista’ jenfi stat ta’ saturazzjoni magnetika f’ħal għoli jew kamp magnetiku qawwi. Meta l-induttur jsaturax, l-induttanza L tidher b’mud kbir, li jiġi riformulat bi żviluppu rapid tal-ħal. Biex tiviterja l-saturazzjoni magnetika, assicura wkoll li l-ħal operattiv ma jiġix superjor lil-valur massimu tal-ħal ta’ l-induttur.

Somm

Għal frequenzi estremament bażi, l-ħal mill-induttur huwa primarjament mħassr minn reżistanza DC RDC tal-induttur, u l-ħal jiżdied huwa kontrolat mill-kostanti ta’ żmien τ=L/RDC. Għal sors DC, l-ħal se ssibilizza fuq I=V/RDC. Għal sors AC ta’ frequenza estremament baża, l-ħal istantaneju dependi mit-tensjun istantaneju tas-sors. Fittex ukoll effetti ta’ komponenti oħra fil-kitba u karatteristiki non-ideal tal-induttur (kif saturazzjoni magnetika).