سلف چیست؟ انواع سلف الکتریکی

سلف یا القاگر، یک قطعه منفعل است که انرژی الکتریکی در میدان مغناطیسی را در هنگام عبور جریان الکتریکی از آن، ذخیره می کند. به عبارتی دیگر می توانیم بگوییم که سلف یک قطعه الکتریکی است که دارای ظرفیت القاء مغناطیسی است. سلف از سیمی ساخته شده است که دارای ویژگی القایی است، یعنی با جریان، مخالفت و مقاومت می کند. با افزایش تعداد پیچ و خم در سیم، ظرفیت القایی آن افزایش می یابد.

حرف “L” برای نشان دادن سلف استفاده می شود و مقیاس اندازه گیری آن «هِنری» است. داشتن ظرفیت القاء مغناطیسی، سلف را از سایر قطعات متمایز می کند. شکل زیر نشانگر نماد سلف است.

سلف چیست؟ انواع سلف الکتریکی

جریان الکتریکی که از طریق کویل یا سیم پیچ جریان دارد، میدان مغناطیسی را در اطراف آن تولید می کند. میدان مغناطیسی هنگام عبور جریان از آن، شار ∅ را تولید می کنید. نسبت شار به جريان، ظرفیت القاء مغناطیسی را به ما نشان می دهد. مانند رابطه زیر:

ظرفیت القای مغناطیسی مدار به مسیرهای جریان و نفوذ پذیری مغناطیسی قطعات نزدیک تر بستگی دارد. نفوذ پذیری مغناطیسی، توانایی یک قطعه برای ساختن میدان مغناطیسی را نشان می دهد.

انواع سلف

مدارهای الکترونیکی مختلفی که در طیف گسترده ای از کاربردها مورد استفاده قرار می گیرند، نیازمند انواع مختلفی از سلف الکتریکی هستند. سلف  از لحاظ شکل، اندازه، ضخامت سیم و چند لایه بودن، متنوع هستند. انواع مختلفی از سلف از قبیل سلف های فرکانس بالا، سلف های منبع تغذیه خطی و یا سلف های قدرتی و سلف هایی برای مدارهای عمومی وجود دارد. معمولا سلف ها را بر اساس نوع سیم پیچ و هسته استفاده شده در آن، دسته بندی می کنند.

سلف با هسته هوا (فاقد هسته)

در این نوع سلف، هسته اصلا وجود ندارد. این سلف، مسیر بی نظمی را برای شار مغناطیسی ارائه می دهد و به همین دلیل میزان ظرفیت القای مغناطیسی آن کم است. سلف های بدون هسته دارای کویل های بزرگتر برای تولید شار بیشتر هستند. این سلف ها معمولا در کاربرد های فرکانس بالا شامل گیرنده های تلویزیون و رادیو استفاده می شوند.

سلف با هسته آهنی یا فرومغناطیسی

با توجه به نفوذپذیری مغناطیسی بالای این سلف ها، ظرفیت القایی آنان زیاد است. این سلف ها، نوعی سلف با قدرت بالا هستند، اما قدرت آنان در فرکانس های بالاتر به دلیل هیسترزیس (پسماند مغناطیسی) و تلفات جریان مخالف، محدود می شود. ترانسفورماتورها نمونه هایی از این نوع هستند.

سلف با هسته فریت (Ferrite)

سلف الکتریکی با هسته فریت، نوعی از سلف است که باعث کاهش هزینه ها و خسارت ها در فرکانس های بالا می شود. فریت یک سرامیک اکسید فلزی است که در اطراف مخلوطی از اکسید فریک Fe2O3 تشکیل شده است (فریک دارای ترکیبات آهن است). از فریت های نرم برای ساخت هسته به منظور کاهش تلفات هیسترزیس استفاده می شود.

سلف با هسته توریدال

در این سلف ها، یک کویل به دور یک تورید به صورت دایره وار پیچیده شده است. نشت شار در این نوع سلف ها بسیار کم است. دستگاه های سیم پیچی مخصوصی برای طراحی این نوع سلف ها وجود دارند. گاهی اوقات از هسته فریت نیز برای کاهش تلفات در این نوع طراحی استفاده می شود.

سلف های مبتنی بر قرقره

در این نوع، کویل به دور یک قرقره پیچیده می شود. سلف هایی با طراحی قرقره از لحاظ میزان قدرت، سطح ولتاژ و جریان، فرکانس عملیاتی و غیره متفاوت هستند. این سلف ها بیشتر در منبع تغذیه سوئیچینگ و تبدیل قدرت استفاده می شوند.

سلف های چند لایه

یک سلف الکتریکی چند لایه شامل دو کویل رسانا است که در دو لایه در قسمت بالای یک بدنه چند لایه ای قرار دارند. کویل ها به صورت الکتریکی و متوالی به دو کویل رسانا در قسمت پایین بدنه چند لایه متصل می شوند. این سلف ها عمدتا در سیستم های ارتباطی سیار یا موبایلی و برای جلوگیری از نویز استفاده می شوند.

سلف های فیلمی یا لایه نازک

این سلف ها کاملا متفاوت از سلف های تراشه ای مرسوم با سیم مسی هستند. سلف الکتریکی نازک با استفاده از پردازش یک لایه نازک (فیلم) در تولید سلف تراشه ای یا چیپ برای کاربرد های با فرکانس بالا در محدوده نانو هنری ساخته می شوند.