Индуктори

Индукторите позволяват съхранение на електрическа енергия в магнитно поле. Типичните приложения са филтри за подглаждане и различни селективни схеми.

Електрическите характеристики на индуктивните бобини се определят от техния дизайн, свойствата на материала на магнитната сърцевина и неговата конфигурация, броя на навивките на намотката.

По -долу са основните фактори, които трябва да имате предвид при избора на индуктор:

а) необходимата стойност на индуктивност (H, mH, mkГ-н. nHn),

б) максимален ток на бобината. Силният ток е много опасен поради прекомерно нагряване, което уврежда изолацията на намотките. Освен това, ако токът е твърде голям, може да възникне насищане на магнитната верига с магнитния 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 фактори,

е) активно съпротивление на намотаващия проводник,

ж) Q-фактора на бобината. Обикновено се определя при работната честота като съотношение на индуктивно и активно съпротивление,

з) честотен диапазон на бобината.

Понастоящем се произвеждат радиочестотни индуктори за фиксирани честотни стойности с индуктивности от 1 μH до 10 mH. За настройка на резонансните вериги е желателно да има бобини с регулируема индуктивност.

Еднослойни индуктивни бобини с отворена магнитна верига се използват в схемите за настройка на инструменти.

Многослойните намотки с отворена магнитна верига се използват във филтри и високочестотни трансформатори. Броневи многослойни индуктори с феритна сърцевина се използват в ниско и средночестотни филтри и трансформатори, а подобни намотки, но със стоманена сърцевина, се използват при изглаждащи дросели и нискочестотни филтри.

Индукторни формули

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

1. Параметрите на еднослойни индуктори, при които съотношението дължина към диаметър е по-голямо от 5, се определят като

където L — индуктивност, μH, M — брой завъртания, д — диаметър на намотката, см, л — дължина на навиване, виж

2. Параметрите на многослойни индуктори, при които съотношението на диаметър към дължина е по -голямо от 1, се определят като

където L — индуктивност, μH, н — броя на завоите, дm — средният диаметър на намотката, cm, д — дебелина на намотката, виж

Единичните и многослойните бобини с отворена феритна магнитна верига ще имат индуктивност 1,5 — 3 пъти повече, в зависимост от свойствата и конфигурацията на сърцевината. Месингова сърцевина, поставена вместо феритна сърцевина. ще намали индуктивността с до 60-90% в сравнение със стойността й без сърцевина.

Феритна сърцевина може да се използва за намаляване на броя на завъртанията, като същевременно се поддържа същата индуктивност.

Когато се произвеждат намотки с индуктивност от 100 μH до 100 mH за ниски и средни честоти, препоръчително е да се използват ядрени феритни броневи ядра от серията KM. В този случай магнитната верига се състои от две чаши, монтирани една към друга, към които са прикрепени едносекционна бобина, две закрепващи скоби и настройващ прът.

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

където N е броят на завоите, L — индуктивност, nH, Aл — коефициент на индуктивност, nH/вит.

Винаги трябва да помните, че преди да изчислите индуктивността, трябва да определите броя на завоите, които могат да се поберат на дадена намотка.

Колкото по -малък е диаметърът на проводника, толкова по -голям е броят на завъртанията, но по -голямо е съпротивлението на проводника и, естествено, неговото нагряване поради освободената мощност, равна на Аз2R… Ефективната стойност на тока на бобината не трябва да надвишава 100 mA за проводник с диаметър 0,2 mm. 750 mA — за 0,5 mm и 4 A — за 1 mm.

Малки бележки и съвети

Индуктивността на намотките от стоманена сърцевина намалява много бързо с увеличаване на постоянен ток в намотката. Това трябва да се има предвид особено при проектирането на филтри за изглаждане на захранването.

Максималният ток на индуктора зависи от температурата на околната среда и позволява на съпругите да намаляват с увеличаването му. Следователно, за да се осигури надеждна работа на устройството, трябва да се осигури голям токов запас.

Феритни тороидални ядра са ефективни за направата на филтри и трансформатори над 30 MHz. В този случай намотките се състоят само от няколко завоя.

Когато се използват всякакви видове жила, част от линиите на магнитното поле се затварят не по магнитната верига, а през пространството около нея. Този ефект е особено изразен в случай на отворени магнитни вериги. Обърнете внимание, че тези разсеяни магнитни полета са източници на смущения, така че ядрата трябва да бъдат поставени в оборудването по такъв начин, че да намалят тези смущения, доколкото е възможно.

Индукторите имат определен паразитен капацитет, който образува трептяща верига в комбинация с индуктивността на бобината. Резонансната честота на такава верига за различни видове индуктори може да варира от 20 kHz до 100 MHz.