Индуктор

Бобините на индуктивност позволяват съхраняването на електронната енергия в магнитно поле. Обичайните области на тяхното изпълнение са изглаждащи филтри и различни селективни схеми.

Електронните свойства на индукторите се определят от техния дизайн, свойствата на магнитния сърцевинен материал и неговата конфигурация, броя на завъртанията на намотката.

По-долу са основните причини, които трябва да се имат предвид при избора на индуктор:

а) необходимата стойност на индуктивност (Н, mH, μН, nH),

б) най-високата бобина ток. Големият ток е много опасен поради много силно нагряване, при което изолацията на намотките е повредена. В допълнение, при много висок ток магнитната верига може да се насити с магнитен поток, което ще доведе до значително намаляване на индуктивността,

в) точността на индуктивността,

г) температурен коефициент на индуктивност,

д) стабилност, определена от зависимостта на индуктивността от външни причини,

д) активно съпротивление на жицата на намотката,

ж) качествен фактор на намотката. Обикновено се определя на работната честота като съотношение на индуктивни и активни съпротивления,

з) честотния спектър на намотката.

Понастоящем радиочестотните индуктори се произвеждат при фиксирани честотни стойности с индуктивност от 1 μH до 10 mH. За да настроите резонансните вериги, е по-добре да имате намотки с регулируема индуктивност.

Единичните слоеве с неконтактни магнитни вериги на индуктивност се използват в схемите на опционалните устройства.

Многослойните бобини с неплътна магнитна сърцевина се използват във филтри и високочестотни трансформатори. Многослойно тип индуктор намотка черупка с ядро ​​от феритни филтри, използвани в ниски и средни честоти и трансформатори, намотки и други подобни, но от желязното ядро ​​използва в дросела на изглаждане и нискочестотните филтри.

Формули за изчисляване на индуктора

Основните приблизителни отношения, използвани при проектирането на индуктори, са следните.

1. Характеристики на еднослойни индуктори, при които съотношението на дължината към диаметъра е по-голямо от 5, определено във формата

където L е индуктивността, μH, M е броят на завоите, d е диаметърът на намотката, cm, l е дължината на намотката,

2. Характеристиките на многослойни индуктори, при които съотношението на широчината към дължината е по-голямо от 1, се определят във формата

където L е индуктивността, μH, N е броят на завоите, dm е средният диаметър на намотката, cm, d е дебелината на намотката,

Едно- и многослойни намотки с неотваряема феритна магнитна сърцевина ще имат индуктивност 1,5 - 3 пъти повече в зависимост от параметрите и конфигурацията на сърцевината. Месингова сърцевина, поставена вместо феритно ядро. намалява индуктивността до 60-90% в сравнение със стойността си без ядро.

За да се намали броят на завоите, като се запази същата индуктивност, може да се използва феритно ядро.

Когато се произвеждат намотки с индуктивност от 100 μH до 100 mH за ниско и средночестотни области, препоръчително е да се използват чаши от феритни бронирани ядра от серията KM. В този случай магнитният проводник се състои от две монтирани чаши, към които са прикрепени една серпентина, две скоби за закрепване и тунинг тунер.

Необходимата индуктивност и броят на завоите могат да бъдат изчислени от формулите

където N - брой завои, L - индуктивност, нГн, Аl - коефициент на индуктивност, нГ / вит.

Винаги е необходимо да се има предвид, че преди това, отколкото да се изчисли индуктивност, е необходимо да се намери броят на завои, които могат да се поберат на тази бобина.

Колкото по-малък е диаметърът на телта, толкова по-голям е броят на завоите, толкова по-голямо е съпротивлението на жицата и, разбира се, нейното загряване поради развиващата се мощност, равна на I2R. Ефективната стойност на тока на бобината не трябва да надвишава 100 mA за проводник 0,2 мм. 750 mA за 0,5 mm и 4 A за 1 mm.

Малки бележки и съвети

Индуктивността на намотките с желязна сърцевина бързо намалява с увеличаване на непроменения компонент на намотката. Това трябва да се разбира особено при проектирането на изглаждащи филтри за захранване.

Най-големият ток на индуктора зависи от температурата на заобикалящата среда, докато при увеличаването му крилата намаляват. Затова, за да се гарантира надеждна работа на устройството, трябва да се осигури голямо количество ток.

Феритните тороидални сърца са ефективни за производството на филтри и трансформатори при честоти над 30 MHz. В този случай намотките се състоят само от няколко завъртания.

Когато се използват всички видове ядра, някои от магнитните линии на сила се затварят не през магнитната верига, а през околността. По-специално, този ефект е много силен в случая на некомпенсирани магнитни ядра. Отбелязваме, че тези полета на магнитно разсейване са източници на смущения, поради което в апаратурата сърцевините трябва да бъдат разположени така, че да намаляват тези смущения.

Намотките на индуктивност имат определен паразитен капацитет, който образува осцилаторна верига в отделението с индуктивност на намотката. Резонантната честота на такава схема за различни видове индуктивни бобини може да варира в границите от 20 kHz до 100 MHz.

Училище за електротехник