Классификация. 1. По постоянству значения индуктивности.
1. По постоянству значения индуктивности.
- перестраиваемые (вариометр);
- подстраиваемые;
- не перестраиваемые;
2. По конструкции.
- каркасные, бескаркасные;
- однослойные, многослойные;
- экранированные, неэкранированные;
- с сердечником, без сердечника;
- цилиндрические, кольцевые, броневые, спиральные.
Обозначение:
Катушка индуктивности имеет следующее позиционное обозначение – L.
а) б) в) г)
а- катушка индуктивности; б- катушка с отводами; в- катушка с сердечником (магнитодиэлектрический, ферритовый; г- подстраиваемая катушка
Основные параметры:
1. Индуктивность L и допуск на индуктивность.
Для однослойных катушек:
где D- диаметр катушки;
l- длина намотки;
w- число витков.
Для многослойных катушек:
где t- глубина намотки.
Для дальнейшего увеличения индуктивности в катушку вводят сердечник.
Индуктивность катушки с сердечником.
Lc = mэфL,
где mэф – эффективная магнитная проницаемость сердечника, которая зависит от начальной магнитной проницаемости и конструкции сердечника.
Допуск не нормируется, требуемая точность (±0,1%)¸(±30%).
2. Добротность Q– характеризует величину потерь (отношение реактивного сопротивления к активному сопротивлению).
Q=wL/RL;
Реальные значения Q – (20¸600).
RL = R0 + Rq + RC + RCL + Rd
R0 - омическое сопротивление катушки;
Rq – сопротивление потерь на вихревые токи;
RC – сопротивление потерь в сердечнике;
RCL – сопротивление потерь в собственной емкости;
Rd – сопротивление диэлектрических потерь;
3. Собственная емкостьCL–емкость, измеренная на выводах, ее наличие приводит к ограничению собственной частоты.
4. Стабильность.
Температурная стабильность- 
Добротная стабильность – 
Временная стабильность – 
Однослойные катушки – они могут быть с шаговой и рядовой обмоткой, такие катушки обычно используются на высоких частотах до 100 МГц.
Для увеличения добротности используют бескаркасные катушки либо выполненные на ребристых каркасах.
Также для увеличения добротности часто используют серебрение проводника. Для увеличения стабильности однослойных катушек используют горячую намотку либо воженную намотку, но при этом снижается добротность.
Многослойные катушки выполняют рядовой намоткой, произвольной, синусонированной либо универсальной намоткой.
Наличие большой собственной емкости ограничивает частоту до 2 МГц. Для увеличения добротности используют провод - лицендрат (несколько проводников в жгут и на конце спаиваются).
Спиральные катушки - имеют невысокую добротность, не большая индуктивность.
Экранированные катушки индуктивности.Экран необходим для снижения действия магнитного поля. Эффективность экранирования оценивается отношением H в определенной точке пространства с экраном и без экрана.
Для повышения эффективности экранирования, нужно использовать экраны с меньшим r (экраны с посеребрением). Эффективность увеличится с увеличение толщины стенки экрана, она также увеличится с ростом частоты.
Но наличие экрана приведет увеличению собственной емкости и к некоторому уменьшению индуктивности, уменьшению добротности.
Принято использовать экраны с диаметром: Dэ= 2Dк
Dк – наружный диаметр катушки;
При этом L уменьшиться на 15-18%.
Катушки индуктивности с сердечником. Сердечники бывают из магнитных и не магнитных материалов.
Для высокочастотных катушек используют следующие материалы:
- магнитодиэлектрики;
- ферриты;
Магнитодиэлектрик – смесь порошка магнитного материала и диэлектрической связки. Такая структура позволяет снизить потери. Виды магнитодиэлектрических сердечников: магнетитовые сердечники; карбонильные сердечники; альсиферовые сердечники. Такие сердечники имеют высокую стабильность, малые потери и стоимость.
Ферритовые сердечники. Магнитомягкий феррит (имеет узкую петлю гистерезиса);
Используются никель – цинковые и марганце – цинковые ферриты.
Обозначение:
2000 Н Н 1.2000 – начальная намагниченность; Первая Н – низкочастотные, В – высокочастотные; Вторая Н - никель – цинковые, М - марганце – цинковые; 1 – порядковый номер разработки.
Немагнитные материалы. Используется диамагнетик, они имеют m<1. Используются для подстройки индуктивностей. Материал: латунь, алюминий, медь. При таких сердечниках индуктивность и добротность ниже, но они высокостабильные и недорогие.
Типы сердечников:
- цилиндрические;
- кольцевые;
- броневые;
Цилиндрические –имеют малое mэф, используются для подстройки.
Кольцевые–обеспечивают максимальную mэф, малые габариты и малые поля рассеяния. Недостаток это сложность намотки и подстройки.
Обозначение:
К10 ´ 6 ´ 3. К – кольцевой; 10 – наружный диаметр (мм); 6 – внутренний диаметр (мм); 3 – высота (мм);
Броневой - обладает большой mэф, для увеличения стабильности используют сердечники с зазором.
Обозначение:
Б – 6;
Б – броневой;
6 - наружный диаметр (мм);
Промышленность выпускает несколько типов катушек индуктивности. Катушки индуктивности без сердечников, которые делятся на катушки УКВ и КВ диапазона. Они обладают небольшой индуктивностью (до 200 мкГн), большой добротностью (до 100), высокой стабильностью (ТКL ≈ 150 x 10-6 1/град).
Катушки индуктивности СВ и ДВ диапазона обладают большей индуктивностью (более 500 мкГн), меньшей добротностью, повышенным значением собственной емкости (до 70 пФ), ТКL> 10-6 1/град. Большая индуктивность катушки обеспечивается изготовлением многослойной обмотки.
Дата добавления: 2015-08-11; просмотров: 1305;