Induktorer

Induktorer gjør at elektrisk energi kan lagres i et magnetfelt. Typiske bruksområder er utjevningsfiltre og ulike selektive kretsløp.

De elektriske egenskapene til induktive spoler bestemmes av deres design, egenskapene til materialet til den magnetiske kjernen og dens konfigurasjon, antall spoleomdreininger.

Nedenfor er hovedfaktorene du bør vurdere når du velger en induktor:

a) den nødvendige verdien av induktans (H, mH, mkГ-n. nHn),

b) maksimal spolestrøm. Høy strøm er svært farlig på grunn av overdreven oppvarming som skader isolasjonen til viklingene. I tillegg, hvis strømmen er for stor, kan metning av den magnetiske kretsen med den magnetiske fluksen oppstå, noe som vil føre til en betydelig reduksjon i induktansen,

(c) nøyaktigheten til induktansen,

d) induktanstemperaturkoeffisient,

e) stabilitet bestemt av avhengigheten av induktansen på eksterne faktorer,

f) aktiv motstand til viklingstråden,

g) Q-faktor for spolen. Det er vanligvis definert ved driftsfrekvensen som forholdet mellom induktiv og aktiv motstand,

h) frekvensområdet til spolen.

RF-induktorer produseres for tiden for faste frekvensverdier med induktanser fra 1 μH til 10 mH. For tuning av resonanskretser er det ønskelig å ha spoler med justerbar induktans.

Enkeltlags induktorer med en åpen magnetisk krets brukes i instrumentavstemmingskretser.

Flerlags åpne magnetiske kretsviklinger brukes i filtre og høyfrekvente transformatorer. Pansrede flerlags induktorer med ferrittkjerne brukes i lav- og mellompassfiltre og transformatorer, og lignende viklinger, men med stålkjerne, brukes til utjevning av choker og lavpassfiltre.

Induktorformler

De viktigste tilnærmingsforholdene som brukes i utformingen av induktorer er som følger.

1. Parametrene til enkeltlags induktorer, der forholdet mellom lengde og diameter er større enn 5, er definert som

hvor L — induktans, μH, M — antall omdreininger, d — spolediameter, cm, l — viklingslengde, se

2. Parametrene til flerlags induktorer, der forholdet mellom diameter og lengde er større enn 1, er definert som

der L — induktans, μH, n — antall omdreininger, dm — spolens gjennomsnittlige diameter, cm, e — tykkelsen på spolen, se

Enkelt- og flerlagsspoler med åpen ferrittmagnetisk krets vil ha en induktans på 1,5 - 3 ganger denne, avhengig av kjernens egenskaper og konfigurasjon. Messingkjerne plassert i stedet for ferrittkjerne. vil redusere induktansen med opptil 60-90 % sammenlignet med dens kjerneløse verdi.

En ferrittkjerne kan brukes til å redusere antall omdreininger og samtidig opprettholde samme induktans.

Ved produksjon av spoler med en induktans på 100 μH til 100 mH for lave og middels frekvenser, anbefales det å bruke kjerneferrittpanserkjerner av KM-serien. I dette tilfellet består den magnetiske kretsen av to kopper montert side ved side, som er festet til en enkeltseksjonsspole, to festebraketter og en justeringsstang.

Den nødvendige induktansen og antall omdreininger kan beregnes fra formlene

hvor N er antall vindinger, L — induktans, nH, Al — induktans koeffisient, nH/vit.

Du bør alltid huske at før du beregner induktansen, må du bestemme antall omdreininger som kan passe på en gitt spole.

Jo mindre diameteren på ledningen er, desto større er antall omdreininger, men jo større er motstanden til ledningen og selvfølgelig oppvarmingen på grunn av den frigjorte effekten lik Az2R... Den effektive verdien av spolestrømmen bør ikke overstige 100 mA for en ledning med en diameter på 0,2 mm. 750 mA — for 0,5 mm og 4 A — for 1 mm.

Små notater og tips

Induktansen til stålkjerneviklinger avtar veldig raskt når likestrømmen i viklingen øker. Dette bør vurderes spesielt ved utforming av strømforsyningsutjevningsfiltre.

Den maksimale strømmen til induktoren avhenger av omgivelsestemperaturen og lar koner redusere når den øker. Derfor, for å sikre pålitelig drift av enheten, må det gis en stor strømreserve.

Ferritt toroidale kjerner er effektive for å lage filtre og transformatorer over 30 MHz. I dette tilfellet består viklingene av bare noen få omdreininger.

Når en hvilken som helst type ledning brukes, lukkes en del av magnetfeltlinjene ikke langs den magnetiske kretsen, men gjennom rommet rundt den. Denne effekten er spesielt uttalt ved åpne magnetiske kretser. Vær oppmerksom på at disse strømagnetiske feltene er kilder til interferens, så kjernene må plasseres i utstyret på en slik måte at denne forstyrrelsen reduseres så mye som mulig.

Induktorer har en viss parasittisk kapasitans som danner en oscillerende krets i kombinasjon med spolens induktans. Resonansfrekvensen til en slik krets for forskjellige typer induktorer kan variere fra 20 kHz til 100 MHz.