كيف تصمم الدوائر

الملفات
تنقسم إلى ملفات قدرة عالية وملفات للدوائر الإلكترونية
ملفات القدرة العالية أو الصناعية

Coil Symbol.png
تكون عادة لفات من سلك نحاسى معزول مناسب القطر على قلب من شرائح الحديد السليكون كالمحولات ولكن تختلف عنها فى وجود فجوة لمنع تشبع الحديد حتى لا يفقد قيمة الحث – العزل أحيانا بالورنيش فقط أو طبقة من الورنيش و طبقة من خيوط عازلة
أحيانا توصل مع الموتورات أو مع المحولات التى تحول حمل معين من 3 فاز إلى مصدر تيار فاز واحد وغالبا مع وحدات توحيد التيار المتردد باستخدام الثايريستور .
يمكنك التفريق بين المحول والملف بسهولة بالنظر إلى جانب الحديد الذى يتكون من مقطعى E , I ففى المحولات تتبادل المقاطع حتى لا تتكون فجوة أما فى الملف فيكون كل مقطع مجمع على حدة ثم يوضع الملف فى بكرة توضع حول الجزء الأوسط من حرف E ثم توضع المجموعة الأخرى وتوضع بينهما غالبا قطعة من الفيبر سمكها يحدد عرض الفجوة وتربط بشنبر (حزام معدنى) يمسك القطع معا، كما أن غالبا يكون الملف ذو طرفين أما المحول فعلى الأقل ثلاثة أطراف.
يحدد الملف هنا بقيمة الحث بالهنرى و أقصى تيار مستمر يمكن أن يحتمله الملف و أيضا أقصى تيار يتحمله السلك (متردد + مستمر). وجدير بالذكر أن أقصى تيار مستمر يذكر حين يخشى أن يسبب هذا التيار تشبع الحديد فتقل قيمة الحث كثيرا . ونظرا لأن هذا التشبع لا يحدث دوما ولكن فقط عند قمم التيار المتردد حين يضاف المجال الناشئ من نصف الذبذبة مع المجال الناشئ من التيار المستمر مسببا تشبع ، فيحدث ذلك تشويها فى شكل الموجة مسببا توليد توافقيات وحدوث زن فى الملف.
جدير بالذكر أن الدقة هنا ليست ذات أهمية لأن الاستخدام غالبا تصحيح معامل قدرة أو التخلص من ضوضاء ما.
laminate.jpg

ملفات الدوائر الإلكترونية
تستخدم الملفات عادة فى أحد تطبيقات ثلاث
دوائر رنين - ملف خانق - ملف حمل ورغم اختلاف المسميات إلا أن الهدف واحد هو اختيار تردد أو مجموعة ترددات إما للمرور أو للمنع أما ملف الحمل يستخدم لتغيير طبيعة الحمل من حمل سعوى إلى حثى لأن كل أشباه الموصلات مثل الترانزيستور مثلا لا تتقبل الأحمال السعويه و لكن تقبل الأحمال الحثية

تعرف الملفات بقيمتها ، الدقة % ، النوع أو خامة التصنيع ، مقاومة التوالى أو معامل الجودة ، التيار بالأمبير ، الرنين الحر ، الشكل
COILS.JPG

القيمة
هى قيمة الملف بالهنرى ، مللى هنرى أو نانو هنرى أو ميكرو هنرى وتعتمد أساسا على أبعاد الملف وعدد لفاته ونصف فطر اللفات ومادة القلب
القيم نفسها الموجودة للمكثفات موجودة أيضا للملفات أى على أساس 20%

الدقة
غالبا توجد 10% ، 5% و أحيانا قليلة 2% أو 1%

النوع أو خامة التصنيع
يقصد بها نوع القلب والذى يحدد لحد بعيد نطاق الترددات المناسب للملف
القلب الهوائى حيث يلف الملف على مشكل من الفيبر أو البلاستيك ويترك قلبه خاليا ، يناسب كافة الترددات لكن قيمته تكون صغيرة لصعوبة التشكيل ، كثرة اللفات تزيد من السعة المتولدة بين اللفات وبعضها ، مسببة الرنين عند ترددات منخفضة
هذا النوع حساس للسعة الشاردة والالتقاط من المجالات القريبة كما أن وضعه داخل علبة معدنية بهدف الحجب المغناطيسى أو الكهربى يزيد من السعة الشاردة و يغير التردد.
القلب الحديدى وتصنع من قلب من رقائق حديد السليكون المعزول مما يسبب ارتفاع الحث بنسبة كبيرة ، التيارات الدوامية فى الحديد تسبب فقدا عاليا عند ترددات حوالى 1000 ذ/ث فما فوق لذلك يناسب الترددات المنخفضة فقط
قلب برادة الحديد تمزج برادة الحديد بمادة عازلة ولاصقة كالسيراميك أو الإيبوكسى لتقليل التيارات الدوامية ويناسب هذا النوع ترددات أعلى حتى عدة ميجا هيرتز حسب مواصفات المادة.
قلب فرايت ويصنع من خامات أو مركبات حديدية لها مواصفات متنوعة تناسب ترددات من فوق سمعية لبعض أنواع تستخدم فى دوائر الميكرو ويف

مقاومة التوالى أو معامل الجودة
السلك المصنوع منه الملف له مقاومة أومية ، هذه المقاومة – مهما صغرت - تسبب فقدا فى التيار ومن ثم تقلل جودة الملف ويتسع نطاق الترددات التى تمر من دائرة الرنين المصنوع منها هذا الملف
Q=ωL\r
حيث Q هى معامل الجودة
= ω
× 2 ط × التردد
= L الحث بالهنرى ، r مقاومة السلك بالأوم
BW= fo \ Q
حيث BW هو نطاق الترددات
، fo هو تردد الرنين

التيار بالأمبير
هو أقصى تيار مستمر يمكنه المرور نتيجة قطر السلك المستخدم والذى قد يكون 0.1 مم أو أقل وأيضا حتى لا يحدث تشبع لمادة القلب
هذه الخاصية هامة جدا إذا كان الملف سيوصل بين ترانزيستور و مصدر التيار مباشرة كما فى دوائر الذبذبات ، لم تسمع عنها من قبل أليس كذلك؟- عفوا عندما يقال استخدم ملف رقم كذا من شركة كذا أو سلك قطره كذا و لف ...الخ قد حددت كل هذه العوامل سويا

الرنين الحر
هو نتيجة الحث الناتج من اللفات والقلب مع السعة الناتجة من تجاور اللفات مشكلا دائرة رنين توازى تجعل الملف له رنين عند تردد معين و بعده قد يكون له قيمة سعويه بدلا من حث

الشكل
يحدد ملائمة الملف لاستخدام معين كالأطراف و أنواعها أو كونه مكعب صغير لدوائر التثبيت السطحى أو ملفوف على قلب دائرى أو غيرة كمرشحات لخطوط التغذية .

الرابط التالى به مزيد من المعلومات
http://en.wikipedia.org/wiki/Coil
وفى الرابط التالى موقع لحساب الملفات ذات الطبقة الواحدة و المتعددة الطبقات
http://www.captain.at/electronics/coils/

كيف نقرأ قيم هذه المكونات؟ هذا موضوعنا القادم إن شاء الله