מהו משרן?

1. מהו משרן:

משרן הוא רכיב אלקטרוני המאחסן אנרגיית שדה מגנטי. הוא כרוך בסיבוב אחד או יותר של חוט, בדרך כלל בצורה של סליל. כאשר זרם עובר דרך המשרן, הוא יוצר שדה מגנטי, ובכך אוגר אנרגיה. המאפיין העיקרי של משרן הוא השראות שלו, הנמדדת בהנרי (H), אך יחידות נפוצות יותר הן מילי-הנרי (mH) ומיקרו-הנרי (μH).

2. מרכיבים בסיסיים של אמַשׁרָן:

סְלִיל:הליבה של משרן היא סליל מוליך מפותל, עשוי בדרך כלל מחוטי נחושת או אלומיניום. מספר הסיבובים, הקוטר והאורך של הסליל משפיעים ישירות על השראות ומאפייני הפעולה של המשרן.

ליבה מגנטית:הליבה היא חומר מגנטי המשמש במשרן כדי לשפר את חוזק השדה המגנטי. חומרי הליבה הנפוצים כוללים פריט, אבקת ברזל, סגסוגת ניקל-אבץ וכו'. הליבה יכולה להגביר את השראות של המשרן ולסייע בהפחתת אובדן אנרגיה.

בובין שנאי:הסליל הוא איבר מבני התומך בסליל, עשוי בדרך כלל מחומרים לא מגנטיים כגון פלסטיק או קרמיקה. השלד לא רק שומר על צורת הסליל, אלא גם משמש כמבודד למניעת קצרים בין סלילים.

מיגון:כמה משרנים בעלי ביצועים גבוהים עשויים להשתמש בשכבת מיגון כדי להפחית את ההשפעה של הפרעות אלקטרומגנטיות חיצוניות ולמנוע מהשדה המגנטי שנוצר על ידי המשרן עצמו להפריע לציוד האלקטרוני שמסביב.

טרמינלים:הטרמינל הוא הממשק המחבר את המשרן למעגל. המסוף יכול להיות בצורת פינים, רפידות וכו', כדי להקל על התקנת המשרן על המעגל או חיבור עם רכיבים אחרים.

אנקפסולציה:המשרן עשוי להיות מוקף במעטפת פלסטיק כדי לספק הגנה פיזית, להפחית קרינה אלקטרומגנטית ולהגדיל את החוזק המכני.

3. כמה מאפיינים מרכזיים של משרנים:

הַשׁרָאוּת:המאפיין הבסיסי ביותר של משרן הוא השראות שלו, המתבטאת בהנרי (H), אך נפוץ יותר במיליהנרי (mH) ובמיקרוהנרי (μH). ערך השראות תלוי בגיאומטריה של הסליל, במספר הסיבובים, בחומר הליבה ובאופן בנייתו.

התנגדות DC (DCR):לחוט במשרן יש התנגדות מסוימת, הנקראת התנגדות DC. התנגדות זו גורמת לזרם דרך המשרן לייצר חום ומשפיעה על יעילותו.

זרם רוויה:כאשר הזרם דרך המשרן מגיע לערך מסוים, הליבה עלולה להרוות, ולגרום לערך השראות לרדת בחדות. זרם הרוויה מתייחס לזרם DC המרבי שהמשרן יכול לעמוד בו לפני הרוויה.

גורם איכות (ש):גורם האיכות הוא מדד לאובדן האנרגיה של משרן בתדר מסוים. ערך Q גבוה פירושו שלמשרן יש אובדן אנרגיה נמוך יותר בתדר זה והוא בדרך כלל חשוב יותר ביישומים בתדר גבוה.

תדר תהודה עצמית (SRF):תדר התהודה העצמית הוא התדר שבו השראות של משרן מהדהדת בסדרה עם הקיבול המבוזר. עבור יישומים בתדר גבוה, תדר התהודה העצמית הוא פרמטר חשוב מכיוון שהוא מגביל את טווח תדרי הפעולה האפקטיבי של המשרן.

זרם מדורג: זהו ערך הזרם המקסימלי שהמשרן יכול לשאת ברציפות מבלי לגרום לעלייה משמעותית בטמפרטורה.

טווח טמפרטורות עבודה:טווח טמפרטורת ההפעלה של משרן מתייחס לטווח הטמפרטורות שבו המשרן יכול לפעול כרגיל. סוגים שונים של משרנים עשויים לפעול בצורה שונה בשינויי טמפרטורה.

חומר ליבה:לחומר הליבה יש השפעה רבה על ביצועי המשרן. לחומרים שונים יש חדירות מגנטית שונה, מאפייני אובדן ויציבות טמפרטורה. חומרי הליבה הנפוצים כוללים פריט, אבקת ברזל, אוויר וכו'.

אריזה:צורת האריזה של המשרן משפיעה על גודלו הפיזי, שיטת ההתקנה ומאפייני פיזור החום שלו. לדוגמה, משרנים בטכנולוגיית הרכבה על פני השטח (SMT) מתאימים למעגלים בצפיפות גבוהה, בעוד שמשרנים מותקנים דרך חורים מתאימים ליישומים הדורשים חוזק מכני גבוה יותר.

מיגון:לחלק מהמשרנים יש עיצוב מיגון כדי להפחית את ההשפעה של הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI)