चिप प्रारंभ करनेवाला का कार्य सिद्धांत क्या है?

चिप इंडक्टर्स छोटे घटक होते हैं जो लगभग हर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण {{0}स्मार्टफोन, लैपटॉप, कार ईसीयू, एलईडी लाइट्स में सर्किट बोर्ड पर लगाए जाते हैं। लेकिन असल में वे क्या करते हैंकरना? और वे कैसे काम करते हैं?

यह मार्गदर्शिका आवश्यक इंजीनियरिंग सच्चाइयों को छिपाए बिना, सरल अंग्रेजी में चिप इंडक्टर्स के कार्य सिद्धांत की व्याख्या करती है।

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1. मूल विचार: एक प्रेरक धारा में परिवर्तन का प्रतिरोध करता है

एक प्रेरक को एक के रूप में सोचेंविद्युत चक्का.

एक यांत्रिक फ्लाईव्हील गति में अचानक परिवर्तन का विरोध करता है। आपको इसे तेज़ करने के लिए ज़ोर लगाना पड़ता है, और जब आप इसे रोकने की कोशिश करते हैं तो यह घूमता रहता है {{1}ऊर्जा वापस छोड़ता है।

एक प्रारंभकर्ता भी ऐसा ही करता हैविद्युत धारा. यह अचानक वृद्धि का विरोध करता है, और यह अचानक घटने का भी विरोध करता है।

क्यों?
जब तार की कुंडली से विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो यह इसके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। यदि धारा बदलती है, तो चुंबकीय क्षेत्र बदल जाता है। वह बदलता क्षेत्र कुंडल में ही एक वोल्टेज उत्पन्न करता है {{2}एक वोल्टेजपरिवर्तन का विरोध करता है.

यह कहा जाता हैस्व-प्रेरकत्व. इसे सरल समीकरण द्वारा वर्णित किया गया है:

वी=एल × डीआई/डीटी

• V=प्रेरित वोल्टेज (यह कितनी जोर से पीछे धकेलता है)
• एल=प्रेरण (यह परिवर्तन का कितना प्रतिरोध करता है)
• dI/dt=धारा कितनी तेजी से बदलने की कोशिश कर रही है

इसलिए यदि आप तुरंत करंट बढ़ाने की कोशिश करते हैं, तो प्रारंभ करनेवाला एक वोल्टेज उत्पन्न करता है जो विपरीत दिशा में धकेलता है। यदि आप करंट को तुरंत रोकने का प्रयास करते हैं, तो यह एक वोल्टेज उत्पन्न करता है जो इसे प्रवाहित रखने का प्रयास करता है।

यही पूरा सिद्धांत है. बाकी सब कुछ विवरण है.

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2. दो प्रमुख व्यवहार जिनका आप वास्तव में उपयोग करते हैं

2.1 यह ऊर्जा को चुंबकीय क्षेत्र में संग्रहीत करता है

जब धारा प्रवाहित होती है, तो ऊर्जा चुंबकीय क्षेत्र में संग्रहित हो जाती है। कितना?

E = ½ × L × I²

जब आप करंट को बंद करने का प्रयास करते हैं तो उस संग्रहीत ऊर्जा को कहीं जाना पड़ता है। बूस्ट कनवर्टर में, उस ऊर्जा को जानबूझकर आउटपुट तक पहुंचाया जाता है। रिले ड्राइवर में, यह वोल्टेज स्पाइक का कारण बन सकता है जो ट्रांजिस्टर को नष्ट कर देता है, जब तक कि आप एक स्नबर नहीं जोड़ते।

2.2 यह AC को ब्लॉक करता है लेकिन DC को पास करता है

यह सबसे व्यावहारिक नियम है.

परडीसी (0 हर्ट्ज), एक प्रारंभ करनेवाला तार के टुकड़े जैसा दिखता है {{0}केवल डीसी प्रतिरोध मायने रखता है (जो कम है)।

परउच्च आवृत्तियाँ, प्रारंभकर्ता के विरोध को - कहा जाता हैआगमनात्मक प्रतिक्रिया (एक्सएल)-बढ़ता है:

एक्सएल=2πfL

• एफ=आवृत्ति
• एल=प्रेरण

तो तेजी से बदलते संकेतों (शोर, तरंग, आरएफ) के लिए, प्रारंभ करनेवाला एक उच्च प्रतिबाधा की तरह दिखता है। स्थिर धारा के लिए, यह शॉर्ट सर्किट जैसा दिखता है।

इसीलिए प्रेरकों का उपयोग किया जाता हैसुचारू विद्युत आपूर्ति तरंगऔरउच्च आवृत्ति शोर को फ़िल्टर करें.

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3. चिप इंडक्टर्स का निर्माण कैसे किया जाता है

सभी प्रेरकों को दो चीजों की आवश्यकता होती है:

1.A कंडक्टर(तांबे का तार) धारा प्रवाहित करने और चुंबकीय प्रवाह बनाने के लिए

2.A मुख्य(चुंबकीय पथ) उस प्रवाह को केंद्रित करने के लिए

चिप इंडक्टर्स में, इन्हें अलग-अलग तरीकों से छोटा किया जाता है।

3.1 मुख्य प्रकार - आप वास्तव में पीसीबी पर क्या देखेंगे

प्रकार	यह कैसे किया गया	के लिए सर्वोत्तम	सीमाएँ
वाइर वौन्द	फेराइट या सिरेमिक कोर के चारों ओर छोटे तांबे के तार लपेटे जाते हैं	उच्चतम दक्षता, व्यापक अधिष्ठापन रेंज, उच्च धारा	बड़ा, ऊँचा
बहुपरत	प्रवाहकीय पेस्ट के साथ सिरेमिक/फेराइट शीट, स्टैक्ड और बेक किया हुआ	बहुत छोटा (0201 आकार), संरक्षित, सस्ता	कम धारा, कम Q
पतली फिल्म	सर्पिल कंडक्टर को सब्सट्रेट पर उकेरा गया	अल्ट्रा-सटीक अधिष्ठापन, उच्च गीगाहर्ट्ज प्रदर्शन	केवल nH मान, महँगा
ढाला (पाउडर)	तांबे का तार संपीड़ित चुंबकीय पाउडर में एम्बेडेड है	बहुत कम शोर, नरम संतृप्ति, परिरक्षित	धारा के साथ प्रेरकत्व धीरे-धीरे कम होता जाता है

वाइर वौन्द= प्रदर्शन राजा
बहुपरत= आकार का राजा
ढलवां= शांत, मजबूत शक्ति

3.2 मुख्य सामग्रियाँ - वे क्यों मायने रखती हैं

सामग्री	भेद्यता	आवृत्ति सीमा	के लिए इस्तेमाल होता है
वायु/सिरेमिक	1	>5 गीगाहर्ट्ज	आरएफ प्रेरक, उच्चतम Q
नि‑ज़ेन फेराइट	10–800	1-500 मेगाहर्ट्ज	ईएमआई फिल्टर, उच्च आवृत्ति चोक
एमएन‑जेडएन फेराइट	1,500–15,000	20-500 किलोहर्ट्ज़	पावर इंडक्टर्स, डीसी‑डीसी कन्वर्टर्स
लौह चूर्ण	10–75	<200 kHz	उच्च-करंट, कम लागत वाले चोक

सरल नियम:

• पावर रूपांतरण (100 किलोहर्ट्ज़-2 मेगाहर्ट्ज) →एमएनजेडएन फेराइट
• RF ( >100 मेगाहर्ट्ज) →सिरेमिक या NiZn
• उच्च संतृप्ति, कम लागत →लौह चूर्ण

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4. वास्तविक प्रेरक उत्तम नहीं होते

एक वास्तविक चिप प्रारंभ करनेवाला हैपरजीवी-अवांछित विद्युत गुण जिनसे आप बच नहीं सकते।

4.1 डीसी प्रतिरोध (डीसीआर)

तांबे का तार अतिचालक नहीं है. इसका प्रतिरोध है.
पी=आई² × डीसीआर→ ताप.
यही कारण है कि पावर इंडक्टर्स की सूची एक हैI_rmsरेटिंग: वह धारा जो 40 डिग्री तापमान वृद्धि का कारण बनती है।

4.2 संतृप्ति धारा (I_sat)

चुंबकीय कोर केवल इतना ही प्रवाह संभाल सकते हैं। उससे अधिक, और मूलसंतृप्त-प्रेरकत्व अचानक गिर जाता है, धारा अनियंत्रित हो जाती है।

मैं_बैठ गयाइसे आमतौर पर डीसी करंट के रूप में परिभाषित किया जाता है जो इंडक्शन में 30% की गिरावट का कारण बनता है।

I_sat के निकट कभी भी कार्य न करें।वास्तविक डिज़ाइनों के लिए 20-30% की कटौती करें।

4.3 स्व-गुंजयमान आवृत्ति (एसआरएफ)

तार के घुमाव छोटे संधारित्र प्लेटों की तरह कार्य करते हैं। यहपरजीवी धारिताप्रेरण के साथ प्रतिध्वनित होता है।

एसआरएफ के नीचे → एक प्रारंभ करनेवाला के रूप में व्यवहार करता है (आवृत्ति के साथ प्रतिबाधा ↑)
एसआरएफ पर → प्रतिबाधा शिखर
एसआरएफ के ऊपर → एक संधारित्र के रूप में व्यवहार करता है (आवृत्ति के साथ प्रतिबाधा ↓)

नियम: संचालनएसआरएफ से काफी नीचे. पावर इंडक्टर्स के लिए, एसआरएफ/10 से कम या उसके बराबर। आरएफ के लिए, एसआरएफ/2 से कम या उसके बराबर।

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5. चिप इंडक्टर्स का उपयोग कहां किया जाता है - त्वरित उदाहरण

डीसी‑डीसी कनवर्टर (हिरन, बूस्ट, फ्लाईबैक)

• स्विच ऑन समय के दौरान ऊर्जा संग्रहीत करता है
• स्विच ऑफ समय के दौरान ऊर्जा जारी करता है
• आउटपुट करंट को सुचारू करता है

ईएमआई फ़िल्टर

• उच्च आवृत्ति शोर के प्रति उच्च प्रतिबाधा प्रस्तुत करता है
• शोर को संधारित्र के माध्यम से जमीन पर प्रवाहित करने के लिए बाध्य करता है

एलसी गुंजयमान सर्किट

• गुंजयमान आवृत्ति पर संधारित्र के साथ ऊर्जा का आदान-प्रदान करता है
• आरएफ चरणों में ऑसिलेटर, फिल्टर में आवृत्ति निर्धारित करता है

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6. सारांश - आपको वास्तव में क्या याद रखने की आवश्यकता है

1. एक प्रारंभ करनेवाला धारा में परिवर्तन का प्रतिरोध करता है- यही इसका मौलिक काम है।

2.यह ऊर्जा को चुंबकीय क्षेत्र में संग्रहित करता है- और जब करंट गिरने की कोशिश करता है तो इसे वापस कर देता है।

3.यह डीसी से गुजरता है, उच्च आवृत्ति एसी को ब्लॉक करता है-आवृत्ति के साथ बढ़ती प्रतिबाधा के कारण।

4.तीन रेटिंग मायने रखती हैं: अधिष्ठापन (एल), डीसी प्रतिरोध (डीसीआर), संतृप्ति धारा (आई_सैट), और स्व-गुंजयमान आवृत्ति (एसआरएफ)।

5.सही प्रकार चुनें: प्रदर्शन के लिए वायरवाउंड, आकार के लिए बहुपरत, शांत शक्ति के लिए ढाला गया।

6.हमेशा नीचा दिखाना: कभी भी I_sat पर न चलें, कभी भी SRF के पास काम न करें।

इतना ही। चिप इंडक्टर्स सरल भौतिकी हैं जिन्हें छोटे ब्लैक बॉक्स में पैक किया गया है। भौतिकी को समझें, और आप हर बार सही को चुन सकते हैं।

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