وهو ما نسميه اللف المتباعد Loose wound ، لكن احيانا يطلب مصمم الدائرة ان يكون الملف متقارب جدا وهو ما يسمى close wound كما بالشكل التالي:
كلا النوعين سواء المتقارب او المتباعد هو عبارة عن ملف هوائي لان داخله هواء وليس اي شيء اخر
عندما نصادف الملف الهوائي في اي دائرة الكترونية نجد ان مصمم الدائرة يضع مواصفات هذا الملف لكي نقوم بعمله بأنفسنا
مثال:في الرابط التالي:
http://www.uoguelph.ca/~antoon/circ/fmt1.htm
وضع مصمم الدائرة المواصفات التالية للملف الهوائي كما يلي:
L1 is 8 to 10 turns of 22 gauge hookup wire close wound around a non-conductive 1/4-inch diamter form, such as a pencil.
ماذا يعني ذلك:
L1 يقصد الملف
the 8 to 10 turns اي عدد اللفات من 8 الى 10 لفات
22 gauge سماكة السلك (قطره) حيث ان الكيج 22 يقابل 0.6 ملم تقريبا.
هناك جداول موجودة لهذا الغرض متل الجدول في الرابط التالي:
http://www.powerstream.com/Wire_Size.htm
الجدول الاصفر اللون تقريبا في منتصف الصفحة به عدة اعمدة، ما يهمنا هما العمودين الاول والثالث من اليسار. العمود الاول يعطي الكيج والثالث يعطي القيمة المقابلة لقطر السلك بالملم.
انا اعرف انك الان تشعر بالقلق! اطمئن انا ومن تجربتي الشخصية لم اهتم لقطر السلك على الاطلاق، ودائما استخدم اي سلك معزول يكون قريب من يدي، بل اعلم انه يفضل استخدام السلك الاسمك لتحسين معامل جودة الملف Q-factor، اذا كنت لم تسمع بهذا المعامل فلا يهم لانك لن تشعر بالفرق.
الذي اريد ان اقوله انه بامكتنك اختيار اي سلك معزول سمكه يتراوح ما بين نصف الى 1 ملم لاي دائرة تصادفها وتحتاج الى ملف هوائي، لكن اعلم ان هذا السمك التقديري سيدخل في حساباتنا عند حساب قيمة هذا الملف بعد صناعته.
hookup wire لا ادري ماذا يقصد بها لكنني اعلم ان اي نوع سلك يؤدي المهمة
close wound اذكرك بها مرة اخرى بأنها تعني ان يكون اللف متقارب جداً
around a non-conductive 1/4-inch diamter form, such as a pencil اي لف الملف حول اي جسم اسطواني قطره ربع انش كقلم الرصاص مثلاً.
الانش الواحد = 25,4 ملم ==> ربع انش = 25,4 ÷ 4 = 6,3 ملم تقريبا
أوكد ان القيم المذكورة لا يجب اتباعها حرفيا وان اي ملف ستقوم بصناعته بعد الشرح اللاحق سيفي بالغرض تماما
الان سنتحدث عن القانون او المعادلة الرياضية المستخدمة في حساب قيمة الملف:
عناك العديد من الصيغ والمعادلات التي تستخدم لحساب قيمة الملف الهوائي، منها ما يستخدم الانش ومنها الملم او السم او حتى المتر. كذلك تستخدم في هذه المعادلات احرف متنوعة منها r للدلالة على نصف قطر الملف او D للدلالة على قطر الملف ....
ايضاً توجد صفحات نت عديدة بها برامج جاهزة لحساب الملفات، وما عليك الا ان تضع القيم المطلوبة لتحصل على النتائج.
وجود هذه البرامج الجاهزة لا يغني عن الالمام بالمعادلة وطريقة استخدامها وحسابها بستخدام الالة الحاسبة.
انا شخصياً استخدم برنامج الMathcad Professional لاجراء جميع الحسابات للملفات وغيرها.
صنع الملف بالكيفية التي يريدها مصمم الدائرة الاصلي يتطلب ان يكون لديك الجسم الاسطواني بالقطر المذكور بالضبط والسلك المطلوب بنفس الكيج والذي عند تحويله الى ملم تحصل على رقم من ثلاثة خانات بعد الفاصلة.. الى اخر ذلك من التعقيدات التي لا يسهل ان تتوافر لدى هواة من أمثالنا.
من هنا خطر ببالي ان اتبع استراتيجية معينة لصناعة الملف وهي:
1- اخذ البيانات التي يذكرها المصمم واستخدمها في حساب قيمة هذا الملف لأعرف القيمة المطلوبة بالضبط
2-استخدم هذه القيمة لصنع الملف الخاص بي بالامكانات المتوفرة لدي.
على سبيل المثال انا دائما استخدم الجزء الاملس لريشة (مقدح هكذا نسميه في غزة، في بلدان اخرى يسمونه دريل Drill) كجسم اسطواني للف الملف لان هذه الريشة مكتوب عليها 5ملم.
بالنسبة للسلك استخدم اي سلك معزول يتوفر عندي وبأي قطر، لكني اقدر قيمته تقدير بالعين وأوازن ذلك بعد صنع الملف وتركيبه في الائرة عن طريق عمل استطالة له بسحب اللفات بعيدا قليلا عن بعض او تقصيره بضغط اللفات وتقريبها من بعض، كلما استطال الملف تقل قيمته وبضغطه تزيد قيمته.
المعادلة المستخدمة لحساب قيمة الملف بالميكرو هنري هي:
الان نعود للمثال في الرابط اعلاه:
المعطيات:
n = 8
D = 6.3+0.6 = 6.9 mm = 0.69 cm
length (close wound = 8 x 0.6 = 4.8 mm = 0.48 cm
هل تحقق الشرط length > 0.4 D ............ نعم (تأكد بنفسك)
اذن بالتعويض في المعادلة اعلاه نحصل على:
L = 0.378 uH
في الرابط التالي:
http://my.athenet.net/~multiplx/cgi-bin/airind.main.cgi
يمكنك التعويض بالقيم أعلاه بعد تحويلها الى ملم بالترتيب التالي
الخانة العليا ضع n
الخانة الوسطى ضع D بالملم
في الخانة السفلى ضع طول الملف length بالملم
ثم اضغط المفتاح submit تحصل على جواب قريب جدا وهو 0.1% accurate inductance : 0.379025 uH
الان نعود الى الرابط
http://www.uoguelph.ca/~antoon/circ/fmt1.htm وننظر الى الشكل في رأس الصفحة نجد ان مصمم الدائرة قد كتب الى جانب الملف قيمته وهي L=0.1 uH
هو يريد هذه القيمة لكن مواصفات الملف التي ذكرها تعطي القيمة L = 0.378 uH وهي تعادل تقريبا 4 اضعاف القيمة المطلوبة.
اذا نظرنا الى المكثف المتغير المتصل بهذا الملف نجد ان قيمته تتغير من 4 الى 40 بيكوفاراد
وباستخدام العلاقة:
سأكتفي الان بهذا القدر على ان اكمل باقي الموضوع في الجزء الرابع والذي سأتحدث فيه عن:
الشرط اللازم ليكون الملف المصنوع صحيحا من الناحية الهندسية
كيف تحسب عدد اللفات اللازم لفها للحصول على قيمة معينة للملف.
اجيب عن السؤال الرابع
اترككم في رعاية الله وحفظه
اخوكم مهندس ابو القاسم