Индуктивни елементи Радиоелементи и техните електрически и експлоатационни свойства Любител
Индуктивните елементи са разделени на индуктори и трансформатори.
По предназначение индукторите могат да бъдат разделени на четири групи:
а) верижни намотки,
б) комуникационни бобини,
в) високочестотни дросели и
г) нискочестотни дросели.
Намотките могат да бъдат разделени на еднослойни и многослойни намотки според техния дизайн; цилиндрични, спирални и тороидални; екранирани и неекранирани; бобини без сърцевини и бобини със сърцевини и др.
Индукторите се характеризират със следните основни параметри: индуктивност и точност, качествен фактор, собствен капацитет и стабилност.
Еднослойните намотки се използват при честоти над 1500 kHz. Навиването може да бъде непрекъснато и с принудителна стъпка. Еднослойните бобини с принудителна стъпка се характеризират с висок доброкачествен фактор (Q=150.400) и стабилност;
се използват главно във веригите на къси (KB) и ултракъси (UHF) вълни [47]. Високо стабилните намотки, използвани в локални осцилаторни вериги на HF и VHF, се навиват с леко напрежение с жица, нагрята до 80.120 C.
За намотки с индуктивност над 15,20 µH се използва непрекъсната еднослойна намотка. Целесъобразността от преминаване към непрекъсната намотка се определя от диаметъра на бобината. Приблизителни стойности на индуктивността, при които е препоръчително да преминете към непрекъсната намотка:
Диаметър на рамката (в mm) 6 10 15 20 25 Индуктивност (в µH) 1,8 4 10 20 30
Твърдонавитите бобини също се отличават с висок качествен фактор и се използват широко във вериги за къси, междинни и средни вълни, независимо дали изисква индуктивност не повече от 200.500 μH. Целесъобразният преход към многослойна намотка се определя от диаметъра на намотката. показателенстойности на индуктивност, при които е препоръчително да преминете към многослойна намотка:
Диаметър на рамката (в mm) 10 15 20 25 30 Индуктивност (в µH) 30 50 100 200 500
Индуктивността на еднослойна намотка се изчислява по формулата:
L \u003d 0,01DN 2 / (l / D + 0,44), където L е индуктивността (в μH), D е диаметърът на намотката (в cm), 1 е дължината на намотката (в cm), N е броят на завоите.
Коефициентът на качество на еднослойните намотки се определя главно от диаметъра на проводника и стъпката на намотката (разстоянието между намотките) x. Установено е, че при високи честоти оптималната стойност на диаметъра на намотъчния проводник се определя от израза: d=0,707x.
Многослойните намоткисе делят на прости и сложни. Примери за прости намотки са вградено многослойно навиване и купчина намотка (или купчина намотка). Несекционираните многослойни намотки с прости намотки се характеризират с нисък коефициент на качество и стабилност, висок собствен капацитет, изискват използването на рамки. Индуктивността на многослойна намотка се изчислява по формулата: L=0,08(DN) 2 /(3D+9l+10t), където L е индуктивността на намотката, μH; D е средният диаметър на намотката, cm; l е дължината на намотката, cm; t е дебелината на рулона, cm; N е броят на завоите.
Ако индуктивността е дадена и искате да изчислите броя на навивките, тогава трябва да зададете стойностите D, l и t и да изчислите необходимия брой навивки. След това трябва да се провери дебелината на намотката по формулата: t \u003d zNd 2 / l, където d е диаметърът на проводника с изолация (в mm), z \u003d 1,05. 1.3 - коефициент на намотка без плътност при d=1. 0,08 съответно.
Секционните намоткина индуктивност се характеризират с достатъчно висок качествен фактор, намален собствен капацитет, по-малък външен диаметър и позволяват регулиране на индуктивността в малък диапазон чрез изместване на секциите. Те се прилагаткакто като контур във вериги на дълги и средни вълни, така и като високочестотни дросели. Всяка секция е конвенционална многослойна намотка с малък брой навивки. Броят на секциите може да бъде от две до осем, понякога дори повече. Изчисляването на секционирани намотки се свежда до изчисляване на индуктивността на една секция. Индуктивност на секционирана намотка, състояща се от n секции: L=Lc[n+2k(n-1)], където Lc е индуктивността на сечението, k е коефициентът на свързване между съседни секции (k=0,3 с разстояние между секциите, равно на половината от ширината на сечението, което е равно на средния радиус на бобината).
Собственият капацитетна бобината понижава качествения фактор и стабилността на настройката на веригите. В обхватните вериги този капацитет намалява коефициента на припокриване на обхвата. Стойността на собствения му капацитет се определя от вида на намотката и размерите на бобината. Най-малкият собствен капацитет (няколко pF) за еднослойни намотки, навити с принудителна стъпка. Многослойните бобини имат по-висок капацитет, чиято стойност зависи от метода на навиване. И така, капацитетът на намотките с универсална намотка е 5,25 pF, а с обикновена многослойна намотка може да бъде по-висок от 50 pF.
Високочестотен дроселе наименование за индуктори, използвани в силови вериги като филтърни елементи. Индуктивността на индуктора трябва да е достатъчно голяма, а собственият му капацитет трябва да е малък. Структурно високочестотните дросели са направени под формата на еднослойни или многослойни бобини. За дросели с дълга и средна вълна се използва секционирана многослойна намотка. Дроселите за къси вълни и за метрови вълни обикновено имат еднослойна намотка - плътна или с принудителна стъпка. Като рамка често се използват керамични пръти от резистори. Изчисляване на номераоборотите на индуктора се извършват по същия начин като изчисляването на броя на оборотите на индукторите.
В намотки с висока индуктивност се използват сърцевини, изработени от феромагнитни материали. Индуктивност на бобина със затворена стоманена сърцевина L = 0.0126mSN 2 / lc, [μH], където m е магнитната проницаемост на материала (за електротехнически стомани е в диапазона от 200.500), S е напречното сечение на сърцевината (в cm 2), N е броят на навивките на бобината, 1n е средната дължина на магнитния път, cm (например за кръгла сърцевина - дължината на нейната средна обиколка).