נושא הפרוייקט
מספר פרוייקט
מחלקה
שמות סטודנטים
אימייל
שמות מנחים
אופטימיזציה של סליל מבוקר
Optimization of a controlled inductor
תקציר בעיברית
סליל הוא רכיב אלקטרוני בעל מידת השראות, אשר אוגר אנרגיה. סליל מבוקר הוא סליל שאת השראותו ניתן לשנות על ידי זרם ישר. מטרת מחקר זה הוא הצגת קווים מנחים לתכנון סליל מבוקר מיטבי עבור דרישות ספציפיות מהמכשיר. על מנת להבין את הדרכים הטובות ביותר עבור תכנון של רכיבים מסוג זה, נדרש לחקור את הקשרים בין ביצועי הסליל המתוכנן, לבין המאפיינים הפיזיקליים שלו. זה נעשה על ידי חקר ההתנהגות של השדות האלקטרומגנטיים והשפעותיהן על ההשראות ועל הפסדים מגנטיים. שיטה ראשונה היא מידול מבנה הסליל למעגל חשמלי שקול בתוכנת "ספייס". השיטה השנייה בה השתמשנו הייתה חקר דיפרנציאלי בעזרת שיטת "ניתוח האלמנטיים הסופיים" בעזרתה התבוננו בהתנהגות השדות האלקטרומגנטיים במבנים השונים. שתי השיטות הראו לנו שהשינויים המשמעותיים ביותר בטווחי ההשראויות נעשים על ידי שינוי של 3 גורמים עיקריים: כריכות, מרווח אוויר ושטח החתך. ישנן מספר מסקנות מהתנהגות הסליל במבנים שונים אשר יוצגו במסמך נפרד, ממנו יוכל המתכנן לקבל קווים מנחים לפי דרישותיו. מילות מפתח: סליל מבוקר, מיטבי, אלקטרומגנטיות, תכנון, השראות, זרם ישר.
תקציר באנגלית
An inductor is an electrical component, with a certain amount of inductance, that stores energy. A controllable inductor (CI) is one whose inductance is controlled by an external DC current. The purpose of this study is to present several guidelines for designing an optimal CI, given a set of requirements from the component. It has been done by exploring the behavior of the electromagnetic fields and their influences on the inductance and magnetic losses. In order to calculate these properties, we transformed the structures into magnetic circuits, and analyzed them (equivalently as electric circuits) using SPICE. The second method we used is the Finite Element Analysis for mapping the magnetic behavior more accurately. The Spice and the FEA analysis had shown that the greatest changes in the CI's behavior are coming from 3 parameters: windings, air gap and cross section area. There are several conclusions about the CI behavior in different structures that will be presented in a separate document that one could use to get guidelines for certain demands. keywords: controllable inductor, optimal, electromagnetic, design, inductance, DC current.