Как сделать катушку индуктивности своими руками: «Мал, да удал»: чип-индуктивности компании Chilisin - Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение социального обслуживания населения

Содержание

Приспособление для намотки катушки индуктивности своими руками. Изготовление дросселя, катушки индуктивности своими руками, самому, самостоятельно. Проектирование, расчет. Применение, схемы. Корпус в виде улитки

Расчет и изготовление катушки индуктивности, дросселя. Типовые электронные схемы с дросселями. Как сделать индуктор своими руками (10+)

Дроссель, катушка индуктивности – Проектирование, изготовление, применение

Изготовление дросселя

Сначала определимся с материалом магнитопровода (сердечника). Если частота больше 10 кГц, то используем ферриты, если меньше 3 кГц, то железо, если между этими значениями, то решаем, исходя из конкретных условий.

Дросселя изготавливаются с зазором в сердечнике. Правильная толщина зазора в сочетании с нужным числом витков обеспечивает нужные параметры дросселя.

Вашему вниманию подборка материалов:

Реактивное сопротивление катушки индуктивности

Идеальная катушка индуктивности не обладает классическим омическим сопротивлением, сопротивление дросселя постоянному току равно нулю. Но если к катушке индуктивности приложить переменное напряжение, то за счет периодического накопления энергии в магнитном поле и последующей отдачи ее, в цепи будет протекать конечный ток.

Причем ток через дроссель не зависит от напряжения в текущий момент, а зависит от истории изменения напряжения, то есть определяется первообразной напряжения от времени. Так, если на дроссель подано синусоидальное напряжение, то ток будет иметь форму минус косинуса. Именно благодаря такому фазовому сдвигу на идеальной катушке индуктивности не рассеивается тепловая энергия.

На реальных катушках индуктивности и в цепях вокруг них тепловая энергия, конечно, рассеивается, так как все они обладают ненулевым омическим сопротивлением. Именно на нем и рассеивается мощность.

Если рассматривать синусоидальное напряжение и оперировать понятиями действующего напряжения и тока, то можно написать формулу, напоминающую закон Ома для резисторов. [

Действующий ток через дроссель ] = [Действующее напряжение на дросселе ] / [Z ], где [Z ] = (2 * ПИ * [Частота напряжения ] * [Индуктивность дросселя ]).

Эта формула полезна при расчете индуктивных делителей переменного напряжения и фильтров высших и низших частот.

Особенности применения дросселей в схемах

Дроссели можно соединять последовательно и параллельно.

[Индуктивность последовательно соединенных дросселей

] = +

[Индуктивность параллельно соединенных дросселей ] = 1 / (1 / [Индуктивность первого дросселя ] + 1 / [Индуктивность второго дросселя ])

На рисунке приведены типовые схемы на катушках индуктивности. (А) – Индуктивный делитель переменного напряжения. [Напряжение на нижнем дросселе ] = [Входное напряжение ] * / ([индуктивность нижнего дросселя ] + [индуктивность верхнего дросселя ]) (Б) – Фильтр высших частот. (В) – Фильтр низших частот.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости , чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. сообщений.

А что такое E в первой формуле, прямо таки получается огромная величина индукти вности. В первой формуле правдоподобно, если индуктивность в микрогенри Если я правильно понял, то, например, E-3 означает 0.001?

Каждый любитель мастерить электронные приборы и , не раз сталкивался с необходимостью намотать катушку индуктивности или дроссель. В схемах конечно указывают число намотки катушки и каким проводом, но что делать если указанного диаметра провода нет в наличии, а есть намного толще или тоньше??

Я расскажу вам как это сделать на моем примере.
Хотел я сделать вот эту схему . Намоточные данные катушек в схеме указаны (6 витков провода 0.4 на каркасе 2мм) эти намоточные данные соответствуют 47nH-нано Генри, все бы нормально но провод у меня был 0.6мм. Помощь я нашел в программе Coil32.

Открываем программу

В низу мы видим что в программе можно вычислить практически любую катушку.

Стоит только выбрать из списка нужную, выбираем (однослойную катушку виток к витку)

Заходим в настройки и нажимаем Опции

В появившемся окне выбираем нГн

Возвращаемся к нашей схеме, например я вам не говорил какая индуктивность катушек и у вас есть только намоточные данные, как же нам теперь узнать какая же их индуктивность??

Для этого вставляем в окошки известные нам данные этих катушек, длину намотки подбираем до тех пор пока вычисления не совпадут с нашими данными.

И так вычисления показали что длина намотки 3.1мм при 6-и витках провода 0.4,на оправке 2мм. а индуктивность 47нГн.
Теперь ставим диаметр нашего провода 0.6мм.

Но теперь индуктивность маленькая, значит начинаем увеличивать например длину намотки, получилось 5.5мм

Вот и все, катушка готова.

Но если вы например уже вытравили платы, а размер контактов для катушки остался прежним, то есть для катушки с длиной намотки 3мм, а у вас же получилась на 5.

5мм (намного больше и впаять рядом 3 таких катушки будет проблематично)

Значит нужно нашу катушку уменьшить, ставим в окошко диаметр каркаса не 2мм, а 4мм. И наша катушка с проводом 0.6мм, уменьшается в длине с 5.5мм до 3мм и число витков 3.5, +/- 1-2 нГн роли большой не сыграет, зато мы сможем легко впаять наши индуктивности.

Вот и все, надеюсь моя статья поможет вам. В этой программе можно рассчитывать разные катушки, выбирайте из списка какая вам нужна и все у вас получится.

Катушка индуктивности — винтовая, спиральная или винтоспиральная катушка из свёрнутого изолированного проводника, обладающая значительной индуктивностью при относительно малой ёмкости и малом активном сопротивлении. Как следствие, при протекании через катушку переменного электрического тока, наблюдается её значительная инерционность.

Для увеличения индуктивности применяют сердечники из ферромагнитных материалов: электротехнической стали, пермаллоя, флюкстрола, карбонильного железа, ферритов. Также сердечники используют для изменения индуктивности катушек в небольших пределах.

Существуют также катушки, проводники которых реализованы на печатной плате.

Катушка индуктивности в электрической цепи хорошо проводит постоянный ток и в то же время оказывает сопротивление переменному току, поскольку при изменении тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая этому изменению.

Основным параметром катушки индуктивности является её индуктивность , которая определяет, какой поток магнитного поля создаст катушка при протекании через неё тока силой 1 ампер. Типичные значения индуктивностей катушек от десятых долей мкГн до десятков Гн.

Потери в проводах вызваны тремя причинами:

· Провода обмотки обладают омическим (активным) сопротивлением.

· Сопротивление провода обмотки возрастает с ростом частоты, что обусловлено скин-эффектом. Суть эффекта состоит в вытеснении тока в поверхностные слои провода. Как следствие уменьшается полезное сечение проводника и растет сопротивление.

· В проводах обмотки, свитой в спираль, проявляется эффект близости, суть которого состоит в вытеснении тока под воздействием вихревых токов и магнитного поля к периферии намотки. В результате сечение, по которому протекает ток, принимает серповидную форму, что ведёт к дополнительному возрастанию сопротивления провода.

Потери в диэлектрике

(изоляции проводов и каркасе катушки) можно отнести к двум категориям:

· Потери от диэлектрика межвиткового конденсатора (межвитковые утечки и прочие потери характерные для диэлектриков конденсаторов).

· Потери от магнитных свойств диэлектрика (эти потери аналогичны потерям в сердечнике).

В общем случае можно заметить что для современных катушек общего применения потери в диэлектрике чаще всего пренебрежимо малы.

Потери в сердечнике складываются из потерь на вихревые токи, потерь на гистерезис и начальных потерь.

Потери на вихревые токи . Ток, протекающий по проводнику, индуцирует ЭДС в окружающих проводниках, например в сердечнике, экране и в проводах соседних витков. Возникающие при этом вихревые токи становятся источником потерь из-за сопротивления проводников.

Разновидности катушек индуктивности

Контурные катушки индуктивности . Эти катушки используются совместно с конденсаторами для получения резонансных контуров. Они должны иметь высокую стабильность, точность и добротность.

Катушки связи . Такие катушки применяются для обеспечения индуктивной связи между отдельными цепями и каскадами. Такая связь позволяет разделить по постоянному току цепи базы и коллектора и т. д. К таким катушкам не предъявляются жёсткие требования на добротность и точность, поэтому они выполняются из тонкого провода в виде двух обмоток небольших габаритов. Основными параметрами этих катушек являются индуктивность и коэффициент связи.

Вариометры. Это катушки, индуктивность которых можно изменять в процессе эксплуатации для перестройки колебательных контуров. Они состоят из двух катушек, соединённых последовательно. Одна из катушек неподвижная (статор), другая располагается внутри первой и вращается (ротор). При изменении положения ротора относительно статора изменяется величина взаимоиндукции, а следовательно, индуктивность вариометра. Такая система позволяет изменять индуктивность в 4 − 5 раз. В ферровариометрах индуктивность изменяется перемещением ферромагнитного сердечника.

Дроссели . Это катушки индуктивности, обладающие высоким сопротивлением переменному току и малым сопротивлением постоянному. Применяются в цепях питания радиотехнических устройств в качестве фильтрующего элемента. Для сетей питания с частотами 50-60 Гц выполняются на сердечниках из трансформаторной стали. На более высоких частотах также применяются сердечники из пермаллоя или феррита. Особая разновидность дросселей — помехоподавляющие ферритовые бочонки (бусины) на проводах.

Сдвоенные дроссели две намотанных встречно катушки индуктивности, используются в фильтрах питания. За счёт встречной намотки и взаимной индукции более эффективны для фильтрации синфазных помех при тех же габаритах. Сдвоенные дроссели получили широкое распространение в качестве входных фильтров блоков питания; в дифференциальных сигнальных фильтрах цифровых линий, а также в звуковой технике. Т.е. предназначены как для защиты источников питания от попадания в них наведённых высокочастотных сигналов, так и во избежание засорения питающей сети электромагнитными помехами. На низких частотах используется в фильтрах цепей питания и обычно имеет ферромагнитный (из трансформаторной стали) или ферритовый сердечник.

Применение катушек индуктивности

· Катушки индуктивности (совместно с конденсаторами и/или резисторами) используются для построения различных цепей с частотно-зависимыми свойствами, в частности, фильтров, цепей обратной связи, колебательных контуров и т. п..

· Катушки индуктивности используются в импульсных стабилизаторах как элемент, накапливающий энергию и преобразующий уровни напряжения.

· Две и более индуктивно связанные катушки образуют трансформатор.

· Катушка индуктивности, питаемая импульсным током от транзисторного ключа, иногда применяется в качестве источника высокого напряжения небольшой мощности в слаботочных схемах, когда создание отдельного высокого питающего напряжения в блоке питания невозможно или экономически нецелесообразно. В этом случае на катушке из-за самоиндукции возникают выбросы высокого напряжения, которые можно использовать в схеме, например, выпрямив и сгладив.

· Катушки используются также в качестве электромагнитов.

· Катушки применяются в качестве источника энергии для возбуждения индуктивно-связанной плазмы.

· Для радиосвязи — излучение и приём электромагнитных волн (магнитная антенна, кольцевая антенна).

o Рамочная антенна

o DDRR

o Индукционная петля

· Для разогрева электропроводящих материалов в индукционных печах.

· Как датчик перемещения: изменение индуктивности катушки может изменяться в широких пределах перемещением (вытаскиванием) сердечника.

· Катушка индуктивности используется в индукционных датчиках магнитного поля. Индукционные магнитометры были разработаны и широко использовались во времена Второй мировой войны.

Эффективные способы намотки, разработанные на нашем предприятии:

Позволяют снять ограничения на диапазоны применяемых напряжений, токов и температур. Снижают сечение провода, стоимость и массу катушек при тех же условиях эксплуатации. Либо позволяют повысить напряжения, токи и температуру эксплуатации при том же сечении провода.

Наши многолетние исследования показали, что наиболее эффективным способом охлаждения является воздушный. Применение дополнительных видов изоляции иногда бывает нежелательно и ухудшает свойства обмоток. Вместо изоляции мы применяем разделение обмотки на секции. Стремимся к увеличению площади контакта провода с мощными потоками воздуха.

1. Разделенная обмотка .

Лучшая альтернатива дополнительной изоляции. Обмотка разделена на любое количество секций, соединенных последовательно. Потенциал между секциями делится на количество секций. Потенциал между слоями делится на количество секций, помноженное на количество слоев. Потенциал между соседними витками в одном слое делится на количество секций, помноженное на количество слоев и количество витков в слое. Таким образом любое опасное пробивное напряжение можно снизить до электрозащитных показателей обыкновенного эмальпровода без применения особых электроизоляционных мер. Чем больше отдельных секций, тем лучше можно организовать охлаждение.

2. Бесконтактная обмотка.

Витки обмотки подвешены в воздухе на специальных растяжках. Не имеют механического, электрического и теплового контакта ни с какими другими материалами катушки, ни с каркасом, ни с корпусом, ни с электроизоляцией. Самое эффективное воздушное охлаждение, тепло- и электроизоляция.

3. Корпус в виде улитки.

Наиболее эффективным способом охлаждения обмоток мы считаем воздушное. Применение такого корпуса с вентиляторами и просчетом аэродинамических характеристик дает значительные преимущества.

4. Двухполупериодная обмотка.

Все новое – это хорошо забытое старое. Разделение обмотки на два плеча и включение через диодный мост дает попеременное включение плеч с частотой сети. В один полупериод одно плечо работает, другое отдыхает. Это позволяет применять обмотки с меньшим сечением. Особенно актуальна двухполупериодная обмотка там, где в небольшие габариты требуется поместить очень мощную обмотку с таким толстым проводом, который невозможно согнуть под требуемыми углами без повреждения. Или промышленность не выпускает настолько толстые шины, и таким образом можно перейти на меньшее сечение.

5. Трубопроводная обмотка.

Для работы на особо высоких температурных режимах. В качестве провода применяется медная труба, циркулирующая жидкость, насосы, теплообменники, хладогенераторы, резервуары.

6. Заливка компаундами с примесями на основе нитрида бора и другими для повышения теплопроводности компаунда. Либо виброустойчивая растяжка с применением специальных техпластин. Применяется на сложных виброударных режимах работы.

Наши специалисты разработают наиболее эффективный способ решения Ваших задач. Мы будем рады с Вами сотрудничать.

Ждем Ваших заказов.

Что вы себе представляете под словом “катушка” ? Ну… это, наверное, какая-нибудь “фиговинка”, на которой намотаны нитки, леска, веревка, да что угодно! Катушка индуктивности представляет из себя точь-в-точь то же самое, но вместо нитки, лески или чего-нибудь еще там намотана обыкновенная медная проволока в изоляции.

Изоляция может быть из бесцветного лака, из ПВХ-изоляции и даже из матерчатой. Тут фишка такая, что хоть и провода в катушке индуктивности очень плотно прилегают к друг другу, они все равно изолированы друг от друга . Если будете мотать катушки индуктивности своими руками, ни в коем случае не вздумайте брать обычный медный голый провод!

Индуктивность

Любая катушка индуктивности обладает индуктивностью . Индуктивность катушки измеряется в Генри (Гн), обозначается буковкой L и замеряется с помощью LC – метра .

Что такое индуктивность? Если через провод пропустить электрический ток, то он вокруг себя создаст магнитное поле:

где

В – магнитное поле, Вб

I –

А давайте возьмем и намотаем в спиральку этот провод и подадим на его концы напряжение

И у нас получится вот такая картина с магнитными силовыми линиями:

Грубо говоря, чем больше линий магнитного поля пересекут площадь этого соленоида, в нашем случае площадь цилиндра, тем больше будет магнитный поток (Ф) . Так как через катушку течет электрический ток, значит, через нее проходит ток с Силой тока (I), а коэффициент между магнитным потоком и силой тока называется индуктивностью и вычисляется по формуле:

С научной же точки зрения, индуктивность – это способность извлекать энергию из источника электрического тока и сохранять ее в виде магнитного поля. Если ток в катушке увеличивается, магнитное поле вокруг катушки расширяется, а если ток уменьшается, то магнитное поле сжимается.

Самоиндукция

Катушка индуктивности обладает также очень интересным свойством. При подаче на катушку постоянного напряжения, в катушке возникает на короткий промежуток времени противоположное напряжение.

Это противоположное напряжение называется ЭДС самоиндукции. Эта зависит от значения индуктивности катушки. Поэтому, в момент подачи напряжения на катушку сила тока в течение долей секунд плавно меняет свое значение от 0 до некоторого значения, потому что напряжение, в момент подачи электрического тока, также меняет свое значение от ноля и до установившегося значения. Согласно Закону Ома :

где

I – сила тока в катушке, А

U – напряжение в катушке, В

R – сопротивление катушки, Ом

Как мы видим по формуле, напряжение меняется от нуля и до напряжения, подаваемого в катушку, следовательно и ток тоже будет меняться от нуля и до какого то значения. Сопротивление катушки для постоянного тока также постоянное.

И второй феномен в катушке индуктивности заключается в том, что если мы разомкнем цепь катушка индуктивности – источник тока, то у нас ЭДС самоиндукции будет суммироваться к напряжению, которое мы уже подали на катушку.

То есть как только мы разрываем цепь, на катушке напряжение в этот момент может быть в разы больше, чем было до размыкания цепи, а сила тока в цепи катушки будет тихонько падать, так как ЭДС самоиндукции будет поддерживать убывающее напряжение.

Сделаем первые выводы о работе катушки индуктивности при подаче на нее постоянного тока. При подаче на катушку электрического тока, сила тока будет плавно увеличиваться, а при снятии электрического тока с катушки, сила тока будет плавно убывать до нуля. Короче говоря, сила тока в катушке мгновенно измениться не может.

Типы катушек индуктивности

Катушки индуктивности делятся в основном на два класса: с магнитным и немагнитным сердечником . Снизу на фото катушка с немагнитным сердечником.

Но где у нее сердечник? Воздух – это немагнитный сердечник:-). Такие катушки также могут быть намотаны на какой-нибудь цилиндрической бумажной трубочке. Индуктивность катушек с немагнитным сердечником используется, когда индуктивность не превышает 5 миллигенри.

А вот катушки индуктивности с сердечником:

В основном используют сердечники из феррита и железных пластин. Сердечники повышают индуктивность катушек в разы. Сердечники в виде кольца (тороидальные) позволяют получить большую индуктивность, нежели просто сердечники из цилиндра.

Для катушек средней индуктивности используются ферритовые сердечники:

Катушки с большой индуктивностью делают как трансформатор с железным сердечником, но с одной обмоткой, в отличие от трансформатора.

Дроссели

Также есть особый вид катушек индуктивностей. Это так называемые . Дроссель – это катушка индуктивности, задача которой состоит в том, чтобы создать в цепи большое сопротивление для переменного тока, чтобы подавить токи высоких частот.

Постоянный ток через дроссель проходит без проблем. Почему это происходит, можете прочитать в этой статье. Обычно дроссели включаются в цепях питания усилительных устройств. Дроссели предназначены для защиты источников питания от попадания в них высокочастотных сигналов (ВЧ-сигналов). На низких частотах (НЧ) они используются цепей питания и обычно имеют металлические или ферритовые сердечники. Ниже на фото силовые дроссели:

Также существует еще один особый вид дросселей – это . Он представляет из себя две встречно намотанных катушки индуктивности. За счет встречной намотки и взаимной индукции он более эффективен. Сдвоенные дроссели получили широкое распространение в качестве входных фильтров блоков питания, а также в звуковой технике.

Опыты с катушкой

От каких факторов зависит индуктивность катушки? Давайте проведем несколько опытов. Я намотал катушку с немагнитным сердечником. Ее индуктивность настолько мала, что LC – метр мне показывает ноль.

Имеется ферритовый сердечник

Начинаю вводить катушку в сердечник на самый край

LC-метр показывает 21 микрогенри.

Ввожу катушку на середину феррита

35 микрогенри. Уже лучше.

Продолжаю вводить катушку на правый край феррита

20 микрогенри. Делаем вывод, самая большая индуктивность на цилиндрическом феррите возникает в его середине. Поэтому, если будете мотать на цилиндрике, старайтесь мотать в середине феррита. Это свойство используется для плавного изменения индуктивности в переменных катушках индуктивности:

где

1 – это каркас катушки

2 – это витки катушки

3 – сердечник, у которого сверху пазик под маленькую отвертку. Вкручивая или выкручивая сердечник, мы тем самым изменяем индуктивность катушки.

Индуктивность стала почти 50 микрогенри!

А давайте-ка попробуем расправим витки по всему ферриту

13 микрогенри. Делаем вывод: для максимальной индуктивности мотать катушку надо “виток к витку”.

Убавим витки катушки в два раза. Было 24 витка, стало 12.

Совсем маленькая индуктивность. Убавил количество витков в 2 раза, индуктивность уменьшилась в 10 раз. Вывод: чем меньше количество витков – тем меньше индуктивность и наоборот. Индуктивность меняется не прямолинейно виткам.

Давайте поэкспериментируем с ферритовым кольцом.

Замеряем индуктивность

15 микрогенри

Отдалим витки катушки друг от друга

Замеряем снова

Хм, также 15 микрогенри. Делаем вывод: расстояние от витка до витка не играет никакой роли в катушке индуктивности тороидального исполнения.

Мотнем побольше витков. Было 3 витка, стало 9.

Замеряем

Офигеть! Увеличил количество витков в 3 раза, а индуктивность увеличилась в 12 раз! Вывод: индуктивность меняется не прямолинейно виткам.

Если верить формулам для расчета индуктивностей, индуктивность зависит от “витков в квадрате”. Эти формулы я здесь выкладывать не буду, потому как не вижу надобности. Скажу только, что индуктивность зависит еще от таких параметров, как сердечник (из какого материала он сделан), площадь поперечного сечения сердечника, длина катушки.

Обозначение на схемах

Последовательное и параллельное соединение катушек

При последовательном соединении индуктивностей , их общая индуктивность будет равняться сумме индуктивностей.

А при параллельном соединении получаем вот так:

При соединении индуктивностей должно выполняться правило, чтобы они были пространственно разнесены на плате. Это связано с тем, что при близком расположении друг друга их магнитные поля будут влиять с друг другом, и поэтому показания индуктивностей будут неверны. Не ставьте на одну железную ось две и более тороидальных катушек. Это может привести к неправильным показаниям общей индуктивности.

Резюме

Катушка индуктивности играет в электронике очень большую роль, особенно в приемопередающей аппаратуре. На катушках индуктивности строятся также различные для электронной радиоаппаратуры, а в электротехнике ее используют также в качестве ограничителя скачка силы тока.

Ребята из Паяльника забабахали очень неплохой видос про катушку индуктивности. Советую посмотреть в обязательном порядке:

Как наматывают катушки индуктивности?

Катушка индуктивности является одной из схем в цепочке радиотехнических устройств. Она применяется в изготовлении СВЧ-печей, трансформаторов для автономных подстанций, приемно-передающей аппаратуре и других видах электрической техники.

Принцип работы катушки индуктивности

При подаче на катушку индуктивности электричества сила тока будет постепенно возрастать. Когда энергия перестанет поступать, напряжение в катушке резко возрастет, а потом начнет постепенно ослабевать. Сила тока в цепи мгновенно измениться не может. На этом основан первый закон коммутации.

Различаются катушки индуктивности с магнитным сердечником: обычно это пластины из феррита или железа или сердечники в виде кольца, которые считаются наиболее эффективными проводниками тока. Катушки с немагнитным сердечником – это конструкции, полые внутри, то есть без какой-либо сердцевины.

Материалы для создания катушки

Медные изолированные провода нескольких разных сечений;
Пластмассовый цилиндр;
Небольшая стальная пластина;
Микрометр;
Линейка;
Картон или органическое стекло;
Специальный станок для намотки проводов на катушку (если есть в наличии, но можно обойтись и без него).

Как намотать катушку индуктивности

При намотке катушки индуктивности в домашних условиях не используйте обычный медный провод, берите только изолированный, иначе весь процесс просто потеряет смысл.

Определитесь с предназначением катушки.
- Если вам нужна низкочастотная катушка, то используйте для этого сердечник в виде стальной пластины. Для высокочастотного прибора вам сердцевина не потребуется.
Используйте для намотки медный изолированный провод, лучше всего с эмалевой изоляцией (в узкополосных фильтрах применяется многожильный провод – он состоит из нескольких свитых вместе проводов).
С помощью микрометра определите диаметр провода, который вам необходимо намотать на катушку.
- Если данный прибор у вас отсутствует, можно узнать необходимый размер следующим образом: намотайте несколько десятков витков провода на карандаш и измерьте длину намотки линейкой. Затем полученное число разделите на количество витков, которые вы сделали. Таким образом вы получите необходимый вам размер диаметра.
Изготовьте основу для катушки.
- Это можно сделать из картона, органического стекла, сложенной в моток фотопленки.
Намотайте провод на катушку.

Данное действие можно производить вручную или на специальном станке. Наматывать провод надо по принципу «виток к витку». Чем больше витков вы сделаете, тем выше будут в катушке индуктивные свойства.

Теперь вы знаете, как наматывают катушки индуктивности, и сможете это применить дома для ремонта или создания своих электрических приборов.

Ручная намотка и расчет индуктивности катушек «Универсаль. Как наматывают катушки индуктивности? Приспособление для намотки катушки индуктивности своими руками

Дроссель, катушка индуктивности – Проектирование, изготовление, применение

Изготовление дросселя

Вашему вниманию подборка материалов:

Реактивное сопротивление катушки индуктивности

Если рассматривать синусоидальное напряжение и оперировать понятиями действующего напряжения и тока, то можно написать формулу, напоминающую закон Ома для резисторов. [Действующий ток через дроссель ] = [Действующее напряжение на дросселе ] / [Z ], где [Z ] = (2 * ПИ * [Частота напряжения ] * [Индуктивность дросселя ]). Эта формула полезна при расчете индуктивных делителей переменного напряжения и фильтров высших и низших частот.

Особенности применения дросселей в схемах

Дроссели можно соединять последовательно и параллельно.

[Индуктивность последовательно соединенных дросселей ] = +

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. сообщений.

Катушки индуктивности предназначены для фильтрации токов высокой частоты. Они устанавливаются в колебательных контурах и используются для других целей в электрических и электронных схемах. Готовое устройство заводского изготовления надёжнее в работе, но дороже, чем изготовленное своими руками. Кроме того, не всегда удаётся приобрести элемент с необходимыми характеристиками. В этом случае расчёт катушки индуктивности и само устройство можно сделать самостоятельно.

Конструкция катушки

Каркас устройства изготавливается из диэлектрика. Это может быть тонкий (нефольгированный) гетинакс, текстолит, а на тороидальных сердечниках –просто обмотка из лакоткани или аналогичного материала.

Обмотка выполняется из одножильного или многожильного изолированного провода.

Внутрь обмотки вставляется сердечник. Он изготавливается из железа, трансформаторной стали, феррита и других материалов. Он может быть замкнутым, тороидальным (бублик), квадратным или незамкнутым (стержень). Выбор материала зависит от условий работы: частоты, магнитного потока и других параметров.

Протекающий по проводу электрический ток создаёт вокруг него электромагнитное поле. Соотношение величины поля к силе тока называется индуктивностью. Если провод свернуть кольцом или намотать на каркас, то получится катушка индуктивности. Её параметры рассчитывают по определённым формулам.

Расчёт индуктивности прямого провода

Индуктивность прямого стержня – 1-2мкГн на метр. Она зависит от его диаметра. Точнее можно рассчитать по формуле:

L=0.2l(logl/d-1), где:

d – диаметр провода,
l – длина провода.

Эти величины нужно измерять в метрах (м). При этом результат будет иметь размерность микрогенри (мкГн). Вместо натурального логарифма ln допустимо использовать десятичный lg, который в 2,3 раза меньше.

Предположим, что какая-то деталь подключена проводами длиной 4 см и диаметром 0,4 мм. Произведя при помощи калькулятора расчет по выше приведённой формуле, получаем, что индуктивность каждого из этих проводов составит (округлённо) 0,03 мкГн, а двух – 0,06 мкГн.

Ёмкость монтажа составляет порядка 4,5пФ. При этом резонансная частота получившегося контура составит 300 МГц. Это диапазон УКВ.

Важно! Поэтому при монтаже устройств, работающих в частотах УКВ, длину выводов деталей нужно делать минимальной.

Расчёт однослойной намотки

Для увеличения индуктивности провод сворачивается кольцом. Величина магнитного потока внутри кольца выше примерно в три раза. Рассчитать её можно при помощи следующего выражения:

L = 0,27D(ln8D/d-2), где D – диаметр кольца, измеренный в метрах.

При увеличении количества витков индуктивность продолжает расти. При этом индукция отдельных витков влияет на соседние, поэтому получившиеся параметры пропорциональны не количеству витков N, а их квадрату.

Дроссель с сердечником

Параметры обмотки, намотанной на каркас, диаметром намного меньше длины рассчитывается по формуле:

Она справедлива для устройства большой длины или большого тора.

Размерность в ней дана в метрах (м) и генри (Гн). Здесь:

0 = 4 10-7 Гн/м – магнитная константа,
S = D2/4 – площадь поперечного сечения обмотки, магнитная проницаемость магнитопровода, которая меньше проницаемости самого материала и учитывает длину сердечника; в разомкнутой конструкции она намного меньше, чем у материала.

Например, если стержень антенны изготовить из феррита с проницаемостью 600 (марки 600НН), то у получившегося изделия она будет равна 150. При отсутствии магнитного сердечника = 1.

Для того чтобы использовать это выражение для расчёта обмоток, намотанных на тороидальном сердечнике, его необходимо измерять по средней линии “бублика”. При расчёте обмоток, намотанных на железе Ш-образной формы без воздушного зазора, длину пути магнитного потока измеряют по средней линии сердечника.

В расчёте диаметр провода не учитывается, поэтому в низкочастотных конструкциях сечение провода выбирается по таблицам, исходя из допустимого нагрева проводника.

В высокочастотных устройствах, так же как и в остальных, стремятся свести омическое сопротивление к минимуму для достижения максимальной добротности прибора. Простое повышение сечения провода не помогает. Это приводит к необходимости наматывать обмотку в несколько слоёв. Но ток ВЧ идёт преимущественно по поверхности, что приводит к увеличению сопротивления. Добротность в высокочастотных элементах растёт вместе с увеличением всех размеров: длины и диаметров обмотки и провода.

Максимальная добротность получается в короткой обмотке большого диаметра, с соотношением диаметр/длина, равным 2,5. Параметры такого устройства вычисляются по формуле:

L=0.08D2N2/(3D+9b+10c).

В этой формуле все параметры измеряются в сантиметрах (см), а результат получается в микрогенри (мкГн).

По этой формуле рассчитывается также плоская катушка. Диаметр “D” измеряется по среднему витку, а длина “l” по ширине:

Многослойная намотка

Многослойная намотка без сердечника вычисляется по формуле:

L=0.08D2N2/(3D+9b+10c).

Размеры здесь измеряются в сантиметрах (см), а результат получается в микрогенри (мкГн).

Добротность такого устройства зависит от способа намотки:

обычная плотная намотка – самая плохая, не более 30-50;
внавал и универсал;
“сотовая”.

Для увеличения добротности при частоте до 10 мГц вместо обычного, одножильного провода, можно взять литцендрат или посеребренный проводник.

Справка. Литцендрат – это провод, скрученный из большого количества тонких изолированных друг от друга жил.

Литцендрат имеет большую поверхность, по сравнению с одножильным проводником того же сечения, поэтому на высоких частотах его сопротивление ниже.

Использование сердечника в высокочастотных устройствах повышает индуктивность и добротность катушки. Особенно большой эффект даёт использование замкнутых сердечников. При этом добротность дросселя зависит не от активного сопротивления провода, а от проницаемости магнитопровода. Рассчитывается такой прибор по обычным формулам для низкочастотных устройств.

Сделать катушку или дроссель можно самостоятельно. Перед тем, как её изготавливать, необходимо рассчитать индуктивность катушки по формулам или при помощи онлайн-калькулятора.

Видео

Открываем программу

В низу мы видим что в программе можно вычислить практически любую катушку. Стоит только выбрать из списка нужную, выбираем (однослойную катушку виток к витку)

Заходим в настройки и нажимаем Опции

В появившемся окне выбираем нГн

И так вычисления показали что длина намотки 3.1мм при 6-и витках провода 0.4,на оправке 2мм. а индуктивность 47нГн.

Теперь ставим диаметр нашего провода 0.6мм.

Но теперь индуктивность маленькая, значит начинаем увеличивать например длину намотки, получилось 5.5мм

Вот и все, катушка готова.

Но если вы например уже вытравили платы, а размер контактов для катушки остался прежним, то есть для катушки с длиной намотки 3мм, а у вас же получилась на 5.5мм (намного больше и впаять рядом 3 таких катушки будет проблематично)

Индуктивность катушки зависит от ее размеров, количества витков и способа намотки. Чем больше эти параметры, тем выше индуктивность. Если катушка наматывается плотно виток к витку, то индуктивность ее будет больше по сравнению с катушкой, намотанной неплотно, с промежутками между витками. Когда требуется изготовить катушку по заданным размерам и нет провода нужного диаметра, то при использовании более толстого провода надо сделать больше витков, а тонкого – уменьшить их количество, чтобы получить необходимую индуктивность. Все приведенные выше рекомендации справедливы при намотке катушек без ферритовых сердечников.

Расчет однослойных цилиндрических катушек производится по формуле

где L – индуктивность катушки, мкГн;
D – диаметр катушки, см;
l – длина намотки катушки, см;
и n – число витков катушки.

Расчет катушки выполняется в следующих случаях:

1 – по заданным геометрическим размерам необходимо определить индуктивность катушки;
2 – при известной индуктивности требуется определить число витков и диаметр провода катушки. То есть намотать катушку определенной индуктивности, что часто скажем надо для фильтров.

В первом случае все исходные данные, входящие в формулу, известны, и расчет не представляет затруднений.

Пример. Определим индуктивность катушки, изображенной на рис.1, где l = 2 см, D = 1,8 см, число витков n = 20. Подставив в формулу все необходимые величины, получим

Во втором случае известны диаметр катушки и длина намотки, которая, в свою очередь, зависит от числа витков и диаметра провода. Поэтому расчет рекомендуется проводить по следующей схеме. Исходя из конструкции изготавливаемого прибора, определяют размеры катушки (диаметр и длину намотки), а затем рассчитывают число витков по следующей формуле:

Определив число витков, вычисляют диаметр провода с изоляцией по формуле

где d – диаметр провода, мм;

l – длина обмотки, мм;
n – число витков.

Пример. Нужно изготовить катушку диаметром 1 см при длине намотки 2 см, имеющую индуктивность 0,8 мкГн. Намотка рядовая, виток к витку. Подставив в последнюю формулу заданные величины, получим

диаметр провода

Если катушку наматывать проводом меньшего диаметра, то нужно полученные расчетным путем 14 витков разместить по всей ее длине (20 мм) с равными промежутками между витками, то есть с большим шагом намотки. Индуктивность данной катушки будет на 1-2% меньше номинальной, что следует учитывать при ее изготовлении. Если для намотки берется провод большего диаметра, чем 1,43 мм, следует сделать новый расчет, увеличив диаметр или длину намотки катушки. Возможно, придется увеличить и то, и другое одновременно, пока не будут получены необходимые габариты катушки, соответствующие заданной индуктивности.
Следует заметить, что по приведенным выше формулам рекомендуется рассчитывать катушки, у которых длина намотки l равна половине диаметра или превышает эту величину. Если же она меньше половины диаметра, то более точные результаты можно получить по формулам

Расчет катушек индуктивности под конкретный провод

Пересчет катушек индуктивности производится при отсутствии провода нужного диаметра, указанного в описании конструкции, и замене его проводом другого диаметра, а также при изменении диаметра каркаса катушки.
Если отсутствует провод нужного диаметра, можно воспользоваться другим. Изменение диаметра в пределах до 25% в ту или другую сторону вполне допустимо и, как правило, не отражается на качестве работы. Более того, увеличение диаметра провода допустимо во всех случаях, так как при этом уменьшается омическое сопротивление катушки и повышается ее добротность. Уменьшение же диаметра ухудшает добротность и увеличивает плотность тока на единицу сечения провода, которая не может быть больше допустимой величины.
Пересчет количества витков однослойной цилиндрической катушки при замене провода одного диаметра другим производится по формуле

где n – новое количество витков катушки; n1 – число витков катушки, указанное в описании; d – диаметр имеющегося провода; d1 – диаметр провода, указанного в описании.
В качестве примера приведем пересчет числа витков катушки, изображенной на рис.1, для провода диаметром 0,8 мм

(длина намотки l = 18×0,8 – 14,4 мм).
Таким образом, количество витков и длина намотки несколько уменьшились. Для проверки правильности пересчета рекомендуется выполнить новый расчет катушки с измененным диаметром провода:

При пересчете катушки, связанном с изменением ее диаметра, следует пользоваться процентной зависимостью между диаметром и числом витков. Эта зависимость заключается в следующем: при увеличении диаметра катушки на определенное число процентов количество витков уменьшается на столько же процентов, и, наоборот, при уменьшении диаметра на равное число процентов увеличивается количество витков. Для упрощения расчетов за диаметр катушки можно принимать диаметр каркаса.
В качестве примера произведем пересчет числа витков катушки, имеющей 40 витков при длине намотки 2 см и диаметр каркаса 1,5 см, на диаметр, равный 1,8 см. Согласно условиям пересчета диаметр каркаса увеличивается на 3 мм, или на 20%. Следовательно, для сохранения неизменной величины индуктивности этой катушки при намотке на каркас большого диаметра нужно уменьшить число витков на 20%, или на 8 витков. Новая катушка будет иметь 32 витка. Длина намотки также уменьшится на 20%, или до 1,6 см.
Проверим пересчет и определим допущенную погрешность. Исходная катушка имеет индуктивность:

Индуктивность новой катушки на каркасе с увеличенным диаметром:

Ошибка при пересчете составляет 0,32 мкГн, то есть меньше 2,5%, что вполне допустимо для расчетов в радиолюбительской практике.

Индуктивность

где

В – магнитное поле, Вб

I –

А давайте возьмем и намотаем в спиральку этот провод и подадим на его концы напряжение

И у нас получится вот такая картина с магнитными силовыми линиями:

Самоиндукция

где

I – сила тока в катушке, А

U – напряжение в катушке, В

R – сопротивление катушки, Ом

Типы катушек индуктивности

А вот катушки индуктивности с сердечником:

Для катушек средней индуктивности используются ферритовые сердечники:

Дроссели

Опыты с катушкой

Имеется ферритовый сердечник

Начинаю вводить катушку в сердечник на самый край

LC-метр показывает 21 микрогенри.

Ввожу катушку на середину феррита

35 микрогенри. Уже лучше.

Продолжаю вводить катушку на правый край феррита

где

1 – это каркас катушки

2 – это витки катушки

Индуктивность стала почти 50 микрогенри!

А давайте-ка попробуем расправим витки по всему ферриту

13 микрогенри. Делаем вывод: для максимальной индуктивности мотать катушку надо “виток к витку”.

Убавим витки катушки в два раза. Было 24 витка, стало 12.

Давайте поэкспериментируем с ферритовым кольцом.

Замеряем индуктивность

15 микрогенри

Отдалим витки катушки друг от друга

Замеряем снова

Мотнем побольше витков. Было 3 витка, стало 9.

Замеряем

Обозначение на схемах

Последовательное и параллельное соединение катушек

А при параллельном соединении получаем вот так:

Резюме

Расчет катушек индуктивности для фильтров и схем

Расчет однослойных цилиндрических катушек производится по формуле

Расчет катушки выполняется в следующих случаях:

В первом случае все исходные данные, входящие в формулу, известны, и расчет не представляет затруднений.

где d – диаметр провода, мм;

l – длина обмотки, мм;
n – число витков.

диаметр провода

Расчет катушек индуктивности под конкретный провод

Индуктивность новой катушки на каркасе с увеличенным диаметром:

Как сделать простой индукционный нагреватель

Индукционный нагреватель – это устройство, которое работает используя магнитные свойства металлов. Сделать его своими руками очень просто. Устройство будет полезно не только для изучения основ электротехники, но и в практических целях, например, для закалки деталей. После небольшой доработки можно использовать для сборки домашнего отеплителя.

Необходимые детали

Для сборки индукционного нагревателя нам потребуется:

медная проволока диаметром 1-1,5 мм;
2 полевых транзистора IRF44N с радиаторами;
набор конденсаторов, общей емкостью 2-2,5 мкф;
по 2 резистора сопротивлениями 10 Ком и 470 Ом.

К деталям не предъявляется строгих требований. Вместо указанных можно использовать любые N-канальные полевики с аналогичной цоколевкой и ток не менее 10 А. Мощность рассеивания входных резисторов R3 и R4– 2 Вт, с разбросом по сопротивлению 100 – 620 Ом.
Схема индукционного нагревателя представлена ниже.

Процесс сборки индукционного нагревателя

Схема довольно проста, поэтому будем собирать ее навесным монтажом. Все элементы впоследствии закрепим на небольшом деревянном бруске.
Подготовим детали. Если под рукой не окажется резисторов нужных номиналов, можно соединить два последовательно.
Помните! При последовательном соединении резисторов, их мощность остается неизменной. Если вы заменяете R3 или R4 несколькими резисторами, убедитесь, что все детали имеют требуемую мощность рассеивания.

Изготовим индуктор. На гладкий стальной стержень диметром 70 мм, намотаем 3 витка медного провода, оставив с концов прямые отрезки под выводы. Нужно сделать две такие катушки.

Спаяем вместе два вывода катушек, которые образуют общую точку.

Для изготовления катушки индуктивности L1 нужен стержень тоньше, диаметром 20-25 мм. Намотаем 10 витков провода. Для удобства монтажа сделаем так, чтобы выводы были расположены в противоположных направлениях.

Установим транзисторы на радиаторы, смазав внутреннюю часть корпуса термопастой.

Соберем конденсаторную батарею необходимой емкости, соединив их параллельно. В качестве проводников используем такой же медный провод, которым проводили намотку индуктора.
Отформуем выводы транзисторов: крайнюю левую ножку аккуратно изогнем влево, крайнюю правую – вперед.

Соединим центральные выводы транзисторов с конденсаторной батареей.

Соединим исток первого транзистора (крайний правый вывод) с истоком второго перемычкой. Оставим небольшой отрезок провода для дальнейшего монтажа.

Подпаяем резисторы согласно схеме.

С другой стороны конденсаторной батареи устанавливаем индуктор, средний вывод которого соединяем с катушкой индуктивности.

Установим клеммник питания. «Плюсовой» провод пойдет на свободный конец катушки индуктивности, «минус» соединяем с перемычкой между правыми ножками транзисторов.

Устройство готово к работе. Если поместить в катушку индуктора металлический предмет, он быстро нагреется. Сама же катушка нагреваться не будет.

Смотрите видео

Изготовление катушки для импульсного металлоискателя своими руками – Мир искателей

Одним из достоинств импульсных металлоискателей, является простота изготовления для них поисковых катушек. При этом с простой катушкой, импульсные металлоискатели имеют хорошую глубину обнаружения. В этой статье будут описаны наиболее простые и доступные способы изготовления поисковых катушек для импульсных металлоискателей своими руками.

Катушки, изготовленные описанными ниже способами изготовления, подойдут практически для всех популярных схем импульсных металлоискателей (Кощей, Клон, Тракер, Пират и др.).

Катушка для импульсного металлоискателя из витой пары

Из провода витая пара, можно получить отличный датчик для импульсных металлоискателей. Такая катушка, будет иметь глубину поиска более 1,5 метра и обладать неплохой чувствительностью к небольшим предметам (Монетам, кольцам и т.д.). Для ее изготовления вам понадобиться провод витая пара (такой провод используется для интернет подключения и есть в продаже на любом рынке и компьютерном магазине). Провод состоит из 4 свитых пар провода без экрана!

Последовательность изготовления катушки для импульсного металлоискателя, из провода витая пара:

Отрезаем 2,7 метра провода.
Находим середину нашего куска (135 см) и отмечаем его. Затем от него отмеряем по 41 см и также ставим отметки.
Соединяем провод по отметкам в кольцо, как показано ниже на рисунке, и фиксируем его скотчем или изолентой.

Теперь начинаем обвивать концы вокруг кольца. Делаем это одновременно с обеих сторон, и следим, чтобы витки ложились плотно, без зазоров. В результате вы получаете кольцо из 3ох витков. Вот так у вас должно получится:

Полученное кольцо фиксируем скотчем. А концы нашей катушки отгибаем вовнутрь.
Затем зачищаем изоляцию проводов, и спаиваем наши провода, в следующей последовательности:

Места спайки изолируем при помощи термотрубок или изоленты.

Для вывода катушки, берем провод 2*0.5 или 2*0.75 мм в резиновой изоляции, длинной 1,2 метра, и подпаиваем его к оставшимся концам катушки и также изолируем.
Затем необходимо подобрать подходящий корпус для катушки, его можно купить готовый, или подобрать подходящего диаметра пластиковую тарелку и т.д.
Вкладываем катушку в корпус и фиксируем ее там при помощи термоклея, также фиксируем наши спайки и провода на выводы. Вы должны получить нечто подобное:

Затем корпус заклеивается, или если вы использовали пластиковую тарелку или поддон, то его лучше заполнить эпоксидной смолой, это придаст вашей конструкции дополнительную жесткость. Перед тем как заклеивать корпус, или заполнять его эпоксидной смолой, лучше провести промежуточные испытания работоспособности! Так как после склейки, исправить уже нечего не получится!
Для крепления катушки к штанге металлоискателя, можно использовать вот такой кронштейн (стоит он совсем недорого), или изготовить его подобие самостоятельно.

Ко второму концу провода подпаиваем разъем, и наша катушка готова к применению.

При испытании такой катушки с металлоискателей Кощей 5И были получены следующие данные:

Ворота железные – 190 см
Каска – 85 см
Монета 5 кос СССР – 30 см.

Большая катушка для импульсного металлоискателя своими руками.

Тут мы опишем способ изготовления глубинной катушки 50*70 см, для импульсных металлоискателей. Такая катушка хорошо подойдет для поиска крупных металлических целей на большой глубине, но она не пригодна для поиска мелкого металла.

Итак, процесс изготовления катушки для импульсных металлоискателей:

Изготавливаем лекало. Для этого в любой графической программе, рисуем наше лекало, и распечатываем его в размере 1:1.

При помощи лекала, чертим контур нашей катушки на листе фанеры или ДСП.
Вбиваем по периметру гвозди, или вкручиваем шурупы (шурупы необходимо обмотать изолентой, чтобы они не царапали провод), с шагом 5 – 10 см.
Затем наматываем на них обмотку (для металлоискателя Клон 18 -19 витков) обмоточного эмаль провода 0.7-0.8мм, также можно использовать многожильный изолированный провод, но тогда вес катушки получиться немного больше.
Между гвоздиками, обмотку стягиваем кабельными стяжками, или скотчем. И промазываем свободные участки эпоксидной смолой.

После застывания эпоксидной смолы, вынимаем гвозди и снимаем катушку. Удаляем наши стяжки. К концам катушки подпаиваем выводы из многожильного провода длинной 1,5 метра. И обматываем катушку стеклотканью, с эпоксидной смолой.

Для изготовления крестовины, можно использовать полипропиленовую трубу диаметром 20 мм. Такие трубы продаются под названием «Трубы под термосварку».

Работать с полипропиленом можно с помощью промышленного фена. Нагревать его надо очень осторожно, т.к. при 280 градусах материал разлагается. Итак, берём два отрезка трубы, у одного из них нагреваем середину, проковыриваем дырку насквозь, расширяем её так, чтобы в неё пролезла вторая труба, нагреваем середину этой самой второй трубы (продолжая поддерживать середину первой в горячем состоянии) и вставляем одно в другое. Не смотря на сложное описание, особой ловкости это не требует — у меня получилось с первого раза. Два разогретых куска полипропилена склеиваются «насмерть», об их прочности можно не беспокоиться.
Разогреваем кончики крестовины и надрезаем их ножницами (разогретый полипропилен неплохо режется) с целью получения «выемок» для обмотки. Затем вставляем крестовину внутрь обмотки и, поочередно нагревая кончики крестовины с выемками, «запечатываем» в последних обмотку. При надевании обмотки на крестовину можно пропустить кабель через одну из труб крестовины.
Из отрезка такой же трубы изготавливаем пластинку (методом плющенья в горячем состоянии), изгибаем её буквой » П » и привариваем (опять же в горячем виде) к середине крестовины. Сверлим отверстия под всеми любимые болты от унитазной крышки.
С целью придания дополнительной прочности и герметичности заделываем оставшиеся щели всевозможными герметиками, заматываем сомнительные места стеклотканью с эпоксидкой, наконец, заматываем всё изолентой.

МЕТАЛЛОИСКАТЕЛИ: О КАТУШКАХ

При изготовлении металлоискателей любых типов особое внимание следует уделять качеству поисковой катушки (катушек) и точной ее настройке на рабочую частоту поиска.

От этого сильно зависит дальность обнаружения и стабильность частоты генерации. Часто случается, что при правильной и вполне работоспособной схеме частота «плавает», что может, конечно, объясняться и температурной нестабильностью применяемых элементов (в основном конденсаторов). Я лично собрал не один десяток разных металлоискателей и на практике температурная стабильность пассивных элементов все же не обеспечивает гарантированной стабильности частоты если сама поисковая катушка сделана небрежно и не обеспечена ее точная настройка на рабочую частоту. Далее будут даны практические рекомендации по изготовлению качественных катушек-датчиков и их настройке для однокатушечных металлоискателей.

Изготовление хорошей катушки

Обычно катушки металлоискателей мотают «внавал» на какой-либо оправке – кастрюле, банке и т.д. подходящего диаметра. Затем обматывают изолентой, экранирующей фольгой и снова изолентой. Такие катушки не обладают необходимой жесткостью конструкции и стабильностью, очень чувствительны к малейшей деформации и сильно меняют частоту даже при простом сдавливании пальцами! Металлоискатель с такой катушкой придется то и дело подстраивать и от ручки-регулятора ваши пальцы будут постоянно в больших болючих мозолях:). Часто рекомендуют такую катушку «залить эпоксидкой», но куда ее, эпоксидку, заливать, если катушка бескаркасная?.. Могу предложить простой и легкий способ изготовления качественной катушки, герметичной и стойкой ко всякого рода внешним воздействиям, обладающей достаточной жесткостью конструкции и, к тому же, обеспечивающей простое крепление к палке-штанге без всяких кронштейнов.

Для каркаса катушки можно сделать, используя пластиковой короб (кабель-канал) подходящего сечения. Например, для 80 – 100 витков провода сечением 0,3…0,5 мм вполне подойдет короб сечением 15 Х 10 и меньше, в зависимости от сечения вашего конкретного провода для намотки. В качестве намоточного провода подойдет одножильный медный провод для слаботочных электрических цепей, продается в бухтах, типа CQR, КСПВ и т.д. Это медный нелуженый провод в полихлорвиниловой изоляции. Кабель может содержать от 2-х и более одножильных проводов сечением 0,3 … 0,5 мм в изоляции разных цветов. Снимаем внешнюю оболочку кабеля и получаем несколько нужных проводов.

Такой провод удобен тем, что исключает возможность короткого замыкания витков при некачественной изоляции (как в случае провода с лаковой изоляцией марок ПЭЛ или ПЭВ, где мелкие ее повреждения на глаз не видны). Чтобы определить, какой длины должен быть провод для намотки катушки, нужно длину окружности катушки умножить на количество ее витков и оставить небольшой запас для выводов. Если нет отрезка провода нужной длины, можно сделать намотку из нескольких отрезков проводов, концы которых хорошо пропаять друг с другом и тщательно заизолировать изолентой или при помощи термоусадочной трубки.

Снимаем крышку с кабельного канала и надрезаем боковые стенки острым ножом через 1 … 2 см:

После этого кабель-канал легко может обогнуть цилиндрическую поверхность нужного диаметра (банку, кастрюли и др.), соответственно диаметру катушки металлоискателя. Концы каб.-канала склеиваются при этом между собой и получается цилиндрический каркас с бортиками.

На такой каркас нетрудно намотать нужное количество витков провода и промазать их, например, лаком, эпоксидкой, или залить все герметиком.

Сверху каркас с проводом закрывается крышкой каб.-канала. Если бортики этой крышки невысокие (это зависит от размера и типа короба), то боковые надрезы на ней можно не делать, потому что она итак достаточно хорошо гнется. Выходные концы катушки выводятся наружу рядом друг с другом.

Таким образом получается герметичная катушка с хорошей жесткостью конструкции. Все острые края, выступы и неровности каб.-канала следует выровнять при помощи наждачной бумаги или же обмотать слоем изоленты.

После проверки катушки на работоспособность (это можно сделать, подключив катушку даже без экрана к вашему металлоискателю по наличию генерации), заливки ее клеем или герметиком и механической обработки неровностей, следует сделать экран. Для этого берется фольга от электролитических конденсаторов или пищевая фольга из магазина, которая нарезается на полосы шириной 1,5 … 2 см. Фольга наматывается вокруг катушки плотно, без зазоров, внахлест. Между концами фольги в месте выводов катушки нужно оставить зазор 1 … 1,5 см, иначе образуется короткозамкнутый виток и катушка работать не будет. Концы фольги следует закрепить клеем. Затем сверху фольга обматывается по всей длине любым луженым проводом (без изоляции) по спирали, с шагом около 1 см. Провод обязательно должен быть луженым, иначе может иметь место несовместимый контакт металлов (алюминий-медь). Один из концов этого провода будет являться общим проводом катушки (GND).

Потом вся катушка обматывается двумя-тремя слоями изоленты для защиты фольги-экрана от механических повреждений.

Настройка катушки металлоискателя

Настройка катушки на нужную частоту заключается в подборе конденсаторов, которые вместе с катушкой образуют колебательный контур:

Реальная индуктивность катушки, как правило, не соответствует ее расчетному значению, поэтому добиться нужной частоты контура можно подбором соответствующих конденсаторов. Для облегчения подбора этих конденсаторов удобно сделать так называемый «магазин емкостей». Для этого можно взять подходящий переключатель, например типа П2К на 5 … 10 кнопок (или несколько таких переключателей с меньшим количеством кнопок), с зависимой или независимой фиксацией (все равно, главное, чтобы была возможность включать несколько кнопок одновременно). Чем больше будет кнопок на вашем переключателе, тем, соответственно, большее количество емкостей можно включить в «магазин». Схема простая и приведена ниже. Весь монтаж навесной, конденсаторы паяются прямо к выводам кнопок.

Здесь приведен пример для подбора конденсаторов последовательного колебательного контура (два конденсатора + катушка) с емкостями около 5600 пФ. Переключая кнопки можно задействовать разные емкости, указанные на соответствующей кнопке. Кроме того, включая одновременно несколько кнопок, можно получить суммарные емкости. Например если одновременном нажать кнопки 3 и 4 получим суммарные емкости 5610 пФ (5100 + 510), а при нажатии 3 и 5 – 5950 пФ (5100 + 850). Таким образом можно создать необходимый набор емкостей для точного подбора нужной частоты настройки контура. Выбирать емкости конденсаторов в «магазине емкостей» нужно исходя из тех значений, которые даны в вашей схеме металлоискателя. На примере, который здесь дан, емкости конденсаторов по схеме указаны 5600пФ. Поэтому в «магазин» первым делом включены, конечно, эти емкости. Ну а далее берите емкости с меньшими номиналами ( 4700, 4300, 3900 пФ например), и совсем небольшими (100, 300, 470, 1000 пФ) для более точного подбора. Таким образом вы сможете простым переключением кнопок и их комбинацией получить очень широкий диапазон емкостей и настроить катушку на требуемую частоту. Ну а затем останется только подобрать конденсаторы с емкостью, равной той, какая получилась у вас в результате на «магазине емкостей». Конденсаторы с такой емкостью и следует ставить в рабочую схему. Следует иметь в виду, что при подборе емкостей сам «магазин» нужно подключать к металлоискателю именно тем проводом/кабелем, который и будет в дальнейшем использоваться, а провода подключения «магазина» к катушке нужно сделать как можно короче! Потому что все провода имеют еще и свою емкость.

Для параллельного контура (один конденсатор + катушка) достаточно будет использовать в «магазине», соответственно, и по одному конденсатору на каждый номинал. Конденсаторы после их подбора лучше припаять прямо на выводы катушки, для чего удобно сделать небольшую монтажную пластинку из фольгированного текстолита и закрепить ее на штанге рядом с катушкой либо на самой катушке:

В следующей статье мы рассмотрим методы улучшения стабильности питания и повышении громкости сигнала в наушниках. Автор – В. Барышев

Форум по металлоискателям

Форум по обсуждению материала МЕТАЛЛОИСКАТЕЛИ: О КАТУШКАХ

MINILED И MICROLED ДИСПЛЕИ

Что такое OLED, MiniLED и MicroLED телевизоры – краткий обзор и сравнение технологий.

SMD ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.

Способ намотки плоской катушки. Изготовление катушек тма, дма Способы намотки витков в катушке

Ведь, если приглядеться, то становится понятно, что ток направлен всегда в одну сторону (например, по часовой стрелке) во всех витках, – и чётных, относящихся к одной намотке, и не чётных, относящихся ко второй,. . то есть, точно так же, как и в плоской катушке с намоткой в один провод. И магнитное поле, возникающее в любом произвольном витке, точно так же мешает движению зарядов (тока) в следующем витке, как это происходит и в простой катушке. Более того, индуктивные бифилярки Теслы часто путают с неиндуктивными бифилярками Купера, в которых ток в произвольно выбранных двух соседних витках течёт в разных направлениях (и которые, по сути, являются статическими усилителями мощности и рождают ряд аномалий, в том числе и антигравитационные эффекты). Тогда же рождается параллельный вопрос, – если намотка в два провода улучшает параметры катушки, то почему бы ни намотать в три, четыре… провода, т.е. сделать трифилярную, квадрофилярную и т.д. катушку, и не увеличить этот положительный эффект?

Отгадка приходит, как ни странно, с русским переводом самого патента. Всё дело в разнице потенциалов в двух соседних витках. Тесла подробно исследовал процесс индукции и самоиндукции, а так же потери, возникающие в катушках. Он выяснил, что если очень сильно повысить ёмкость катушки, то для данной частоты тока, понижается сопротивление в витках и эффект самоиндукции стремительно падает. Подробнее об этих соотношениях читайте в патенте.

Здесь на рисунке: верхняя кривая, – это величина, запасаемой энергии в бифилярной катушке Теслы, а нижняя кривая, – величина энергии в обычной плоской катушке, намотанной в один провод (опыт проведён в условиях резонанса).

Также многие не догадываются, что катушка эта разрабатывалась Теслой исключительно для условий резонанса (последовательный LС-контур, резонанс напряжений), и в обычном виде он её не использовал (точнее – использовал, но об этом, как нибудь в другой раз). В резонансе на концах индуктивности (катушки) появляется потенциал гораздо более мощный, чем внешний управляющий сигнал контура (подаваемое напряжение). Но снять напрямую его от туда нельзя. При подключении нагрузки соотношение L и C резонансного контура нарушается (уменьшается индуктивность) и система выходит из резонанса. Сам Тесла (в свой ранний творческий период) и не ставил такой цели. Поэтому, название патента очень хорошо отражает суть изобретения.

В более поздний период Тесла, конечно же, возжелал отобрать эту колоссальную, появляющуюся в катушке мощность (энергию свободных вибраций). Здесь нам на руку играет тот факт, что катушка индуктивная. Т.е. её можно использовать в качестве одной из обмоток трансформатора. Если сделать трансформатор с асимметричной взаимоиндукцией первичной и вторичной обмотки, то можно на вторичную повесить нагрузку и наслаждаться халявой. Если нагрузка имеет статический характер (например, лампочка), то всё на порядок упрощается, – в этом случае, даже трансформатор не обязателен. Главное – всё точно рассчитать. А теперь, собственно, сам патент:

Тому, кого это может касаться.

Да будет известно, что я, Никола Тесла, гражданин США, проживающий в Нью-Йорке изобрёл полезное усовершенствование в катушках для электромагнитов и других аппаратов, которое ниже описано в сопровождении рисунков. В электромеханических аппаратах и системах переменного тока самоиндукционные катушки или проводники могут во многих случаях работать с потерями, что известно, как промышленная эффективность, и что приносит вред в различных аспектах. Эффект самоиндукции упомянутый выше, может быть нейтрализован ёмкостью тока определённой степени в соответствии с самоиндуктивностью и частотой тока. Это достигается использованием конденсаторов, собранных и применяемых как отдельный инструмент.

Моё это изобретение имеет целью изготовить катушки совершенными и избежать вовлечение конденсаторов, которые дорогие, громоздкие и труднорегулируемые. Я заявляю, что в термин “катушка” я включаю понятия соленоиды или любые проводники различные части которых находятся во взаимоотношениях друг с другом и фактически повышают самоиндукцию.

Я выяснил, что в каждой катушке существуют определённые взаимоотношения между её самоиндукцией и ёмкостью, что позволяет току данной частоты и потенциала проходить через неё с омическим сопротивлением (DL: здесь Тесла имеет в виду исчезновение реактивного сопротивления) или, другими словами, как если она работает без самоиндукции. Это происходит в результате взаимоотношений между характером тока и самоиндукцией и ёмкостью катушки, т.е. количество последнего достаточно для нейтрализации самоиндукции для данной частоты. Известно, что чем выше частота или разность потенциалов тока, тем меньше ёмкость требуется для нейтрализации самоиндукции, поэтому в любой катушке, особенно небольшой ёмкости, можно достичь поставленных целей, если добиться нужных условий.

В обычных катушках разность потенциалов между витками или спиралями очень маленькая, поэтому пока они во взаимодействии с конденсаторами, они несут очень небольшую ёмкость и взаимоотношения между самоиндукцией и ёмкостью не такие, как при обычном состоянии, удовлетворяющем рассмотренным требованиям где ёмкость очень мала относительно самоиндукции.

Для достижения цели увеличения ёмкости любой катушки, я наматываю её таким образом, чтобы обеспечить наибольшую разность потенциалов между соседними витками, а поскольку энергия хранящаяся в катушке (считаем, как в конденсаторе) пропорциональна квадрату разности потенциалов между витками, то становится понятно, что я могу таким образом, посредством определённого расположения витков, достичь увеличение ёмкости.

Я изобразил в приложении чертёж, в соответствии с которым осуществил это изобретение.

Рис.1 – схема катушки, намотанной обычным способом. Рис.2 – схема катушки намотанной согласно изобретения.

Пусть -А- на Рис.1 обозначает любую катушку спиралей или витков, из которых она намотана и которые изолированы друг от друга. Предположим, что концы этой катушки показывают разность потенциалов 100 В и что она содержит 1000 витков. Тогда очевидно, что существует разность потенциалов в одну десятую вольта между двумя любыми смежными точками на соседних витках.

Если теперь, как показано на Рис. 2, проводник -В- намотан параллельно проводнику -А- и изолирован от него, а конец -А- будет соединён с началом проводника -В-, тогда длина собранных вместе проводников будет такая же и число витков тоже самое (1000). И тогда разность потенциалов между любыми двумя точками проводников -А- и -В- будет 50 В, а т.к. ёмкостный эффект пропорционален квадрату этой разности, то энергия скопившаяся в катушке будет теперь в 250000 раз больше!

Следуя этому принципу теперь я могу намотать любое количество катушек, не только описанным выше путём, но любым другим известным способом но так, чтобы обеспечить такую разность потенциалов между соседними витками, которая обеспечит необходимую ёмкость чтобы нейтрализовать самоиндукцию для любого тока, который может иметь место. Емкость полученная таким образом имеет дополнительное преимущество в том, что распределяется равномерно, что является наиболее важным в большинстве случаев. И как результат, оба параметра, – эффективность и экономия, легче достигаются тогда, если размер катушек, разность потенциалов и частота тока увеличиваются.

Катушки, состоящие из проводников в изоляторе и намотанные виток к витку и соединённые последовательно не являются новыми, и я не уделяю особого внимания для их описания. Однако, на что я обращаю внимание это то, что намотки другими способами могут привести к другим результатам.

Применяя моё изобретение, специалисты в этой области должны хорошо понимать зависимость между понятиями ёмкость, самоиндукция, частота и разность потенциалов тока. Также как и понимать какая ёмкость достигается и какая намотка должна иметь место для каждого конкретного случая.

Я заявляю в своём изобретении:

1. Катушка для электрического аппарата, состоит из витков, которые образуют часть цепи и между которыми существует разность потенциалов, достаточная для обеспечения ёмкости в катушке способной нейтрализовать самоиндукцию, как было описано.

2. Катушка, состоящая их изолированных проводников, соединённых последовательно имеет такую разность потенциалов, чтобы создать в целой катушке достаточную ёмкость для нейтрализации её самоиндукции.

Видео посвящено вопросу расчета тороидального трансформатора. При расчете используется классическая методика определения количества витков для первичной и вторичной катушек трансформатора. Кстати, в скором времени, для максимального удобства и ускорения расчета тороидального трансформатора, разработаю небольшую программу…Как раз сейчас занимаюсь программированием… Важный момент: приведенная мной методика расчета тороидального трансформатора справедлива исключительно для тороидальных магнитопроводов…Другими словами, расчет первичной и вторичной обмоток в случае с трансформатором на броневом сердечнике несколько отличается от приведенного мной.

3 лет назад

Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте – http://vk.com/chipidip, и Facebook – https://www.facebook.com/chipidip * Что мы знаем про катушки индуктивности?Основа катушки – проводник, вокруг любого проводника с током всегда существует магнитное поле, причем это поле оказывается тем сильнее, чем больше сила тока в проводнике. Если требуется усилить магнитное поле – нужно свернуть провод в спираль, т.е. намотать катушку. Чем больше в ней витков и, чем меньше ее диаметр, тем сильнее созданное ею магнитное полеЧаще всего катушка представляет собой винтовую, спиральную или винтоспиральную конструкцию из одножильного или многожильного изолированного провода, намотанного на цилиндрический, тороидальный или прямоугольный каркас из диэлектрика, реже плоскую спираль, волну или полоску печатного или другого проводника. Также бывают и бескаркасные катушки. Намотка может быть как однослойной (рядовая и с шагом), так и многослойная (рядовая, внавал, “универсал”). Для увеличения индуктивности применяют сердечники из ферромагнитных материалов: электротехнической стали, пермаллоя, карбонильного железа, ферритов. Также сердечники используют для изменения индуктивности катушек в небольших пределах.Давайте рассмотрим основные свойства катушек:Основным параметром катушки индуктивности является её индуктивность, которая определяет, какой поток магнитного поля создаст катушка при протекании через неё тока силой 1 ампер. Типичные значения индуктивностей катушек от десятых долей мкГн до десятков Гн.Катушка индуктивности в электрической цепи хорошо проводит постоянный ток и в то же время оказывает сопротивление переменному, поскольку при изменении тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая этому изменению, значение которой e=-L*di/dt, где L – индуктивность катушки. Данное свойство является с одной стороны полезным – позволяя строить различные преобразователи, а с другой — крайне вредным, так как при отключении мощных индуктивных нагрузок, например электродвигателей, возникают выбросы обратного тока огромной мощности приводящие к повреждению и выходу из строя различных схем управленияКроме того, катушка индуктивности обладает реактивным сопротивлением величина которого равна: ХL=2Пf*L, где L- индуктивность катушки, а f – частота протекающего тока. Соответственно, чем больше частота тока, протекающего через катушку, тем больше её сопротивление.Весьма значимым является свойство катушки запасать энергию, равную работе, которую необходимо совершить для установления текущего тока I. Величина этой энергии равна E = ½*LI.Применение катушек индуктивности весьма разнообразно:Это…

8 лет назад

В этом видео говорится о том, как можно намотать электрическую катушку, обмотку, у которой не будет возникать ЭДС индукции при снятии с этой катушки напряжения, что подается на нее. Как известно, электрические катушки, что наматываются обычным образом, обладают индукцией. После резкого снятия напряжения питания с такой катушки на ее концах возникает резкий всплеск, скачок напряжения из-за эффекта ЭДС индукции. Этот эффект носит отрицательный характер, поскольку от этого всплеска могут пострадать различные чувствительные элементы, что находятся вблизи электронной схемы. Но есть способ намотки катушек, при котором можно нейтрализовать саму индуктивность. В этом случае обмотка из провода будет иметь только лишь активное сопротивления, и на ней будет отсутствовать магнитное поле, точнее оно будет нейтрализовано самим собой. Полное видео можно посмотреть тут » https://youtu. be/fRdgh5Tv3kM ==== сайт ЭлектроХобби » https://electrohobby.ru ===

8 месяцев назад

Катушки индуктивности и не только на сайте: http://vajdaudio.com.ua VAJD AUDIO (Вайд аудио) Компания Vajd Audio одна из первых на украинском рынке компания, которая занимается производством катушек индуктивности для акустических систем. Компания занимается созданием качественных продуктов для рынка HI-FI и HI-End класса и разного рода проектов АС под заказ, КИТ наборы, проектирование пассивных фильтров. Предоставляет услуги по измерению параметров динамиков и целой акустики. Катушки индуктивности На первый взгляд катушки ничем не различаются от других катушек, но все же таки имеют различие. Между отдельными витками ставится полипропиленовая пленка, что влияет на качество звучания. Звук становится динамичный, детальным, с хорошей глубиной сцены. Преимущество таких катушек от каркасных, это способность выдерживать большую нагрузку, не изменяя свои свойства. Есть возможность создавать нестандартные варианты намотки катушек индуктивности (для особо требовательных). Так же катушки могут быть в виде тора из трансформаторного железа с зазором. Такие катушки имеют очень малые габариты, большую добротность и малое сопротивление. Есть возможность намотки катушек индуктивности на ферритовых стержнях. Вайд аудио действительно не останавливается и продолжает искать новые знания, которые позволят улучшить продукцию. Большая просьба не писать под видео коммерческих запросов, по всем вопросам обращайтесь: Наша группа вконтакт: https://vk.com/creationhobby Связь с автором канала: https://vk.com/alexhase1983

2 лет назад

Продвижение в массы “Вихревой медицины”. Унификация изготовления катушек Мишина. Правильная намотка “тора”, с минимальными затратами. Делимся секретами. Вариант технологии намотки плоской: Остальные мои видео по вихревой медицине: https://www.youtube.com/watch?v=vnXPMBhLmVQ&list=PLkKOzDTSoj1U1Bu7sDNmp71lRb4WY9euf

1 лет назад

В ролике я выяснял какая катушка создаёт бОльшее магнитное поле – соленоид или плоская катушка. Соревнующиеся катушки были изготовлены из одинакового провода одинаковой длины. Для опытов использовался аккумулятор. В ролике звучит музыка собственного сочинения и исполнения.Всем СПАСИБО за просмотр.

3 лет назад

перед вами демонстрируется плоская бифилярная катушка ленточной намотки, такая намотка позволяет катушке отдавать и принимать мощные электротоки, незаменима для экспериментов с резонансом так как ленты накладываются на друг-друга и получается так называемый “слоёный пирог” чего нету в намотке шнуровой ибо там будет два диска независимые от друга-друга и эффекты будут совсем иные всем удачных экспериментов.

2 лет назад

Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте – http://vk.com/chipidip, и Facebook – https://www.facebook.com/chipidip * Катушка индуктивности – винтовая, спиральная или винтоспиральная катушка из свёрнутого изолированного проводника, обладающая значительной индуктивностью при относительно малой ёмкости и малом активном сопротивлении. Индуктивность катушки зависит от ее геометрических размеров, числа витков и способа намотки катушки. Чем больше диаметр, длина намотки и число витков катушки, тем больше ее индуктивность. Когда требуется намотать катушку по заданным размерам, но нет провода нужного диаметра, то при намотке ее более толстым проводом надо несколько увеличить, а тонким – уменьшить число витков катушки, чтобы получить необходимую индуктивность.Все эти соображения справедливы при намотке катушек без ферритовых сердечников, которые довольно часто встречаются в различных радиоприёмника и передатчиках, особенно китайского производства. Найти маркировку на проволочной пружинке естественно не удастся – её там просто нет. А знать индуктивность данной катушки иной раз жизненно необходимо — для этого можно воспользоваться формулой для расчета однослойных цилиндрических катушек, где L – индуктивность катушки, мкГн; D – диаметр катушки, см; l – длина намотки катушки, см; n-число витков катушки.Из этой формулы можно вывести любую из величин, например количество витков при известном диаметре и заданной индуктивности или диаметр катушки при ограниченной длине намотки. Следует заметить, что по приведенной формулам рекомендуется рассчитывать такие катушки, у которых длина намотки l равна или больше половины диаметра.

7 лет назад

♣МОЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ ГЕНЕРАТОР ATTEN AT20B – http://ali.pub/qwshy ♣ КАТУШКУ НЕ МОТАЮ НА ЗАКАЗ И НЕ ПРОДАЮ! КУПИТЕ, ЧТО-НИБУДЬ ИЗ ЭТИХ ТОВАРОВ, ТОВАРЫ КАЧЕСТВЕННЫЕ И ВОЗМОЖНО ПРИГОДЯТСЯ ВАМ, ДА И МНЕ БУДЕТ ПРИЯТНО: ♣ Цифровой амперметр+вольтметр в одном корпусе – http://ali.pub/2ecdxi ♣ ♣ Классный дешевый термоклей: http://ali.pub/xk8g1 ♣ ♣ Микронасосик, который качает воду в данной системе, питание 5-12 вольт: http://ali.pub/9s1gn ♣ ♣ Алюминиевый ватерблок: http://ali.pub/urayd ♣ ♣ Медный ватерблок: http://ali.pub/h6ko2 ♣ ♣ Синий ватерблок: http://ali.pub/4c1k2 ♣ ♣ Силиконовые провода 14 AWG (2.5 м. черного + 2.5 м. красного): http://ali.pub/p49bj ♣ ♣ Мультиметр VC97: http://ali.pub/2ebzda ♣ ♣ Силиконовые провода 6-30 AWG: http://ali.pub/ohenl ♣ ♣ Пирометр GM320: http://ali.pub/2ebyxx ♣ ♣ Электронный термометр (2 штуки): http://ali. pub/1nb7g ♣ ♣ Универсальный мини цанговый зажим для инструментов: http://ali.pub/kiao9 ♣ ♣ Универсальный микромоторчик на 12 вольт для разнообразных работ: http://ali.pub/mqeco ♣ ♣Шлифовальные насадки из наждачной бумаги: http://ali.pub/sk8pj ♣ ♣ Ваттметер (напряжение, ток, защита от перегрузки, косинус фи, мощность…) http://ali.pub/2ebya7 ♣ ♣ Электронный термостат с кучей разных настроек: http://ali.pub ♣ Постарался собрать всю самую необходимую информацию по намотке и настройке катушки Мишина. ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ Помочь мне в реализации очередного опыта, эксперимента и того чем я занимаюсь можно тут: ♣ http://www.donationalerts.ru/r/sergeymadebyme ♣ ♣ webmoney R299165634054 ♣ ♣ webmoney Z284892866936 ♣ ♣ QIWI 9221609112 ♣ ♣ Яндекс Деньги 41001311153350 ♣ ♣ Банковская карта 4779642631446325 ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ВСЕ МОИ ВИДЕО ПО КАТУШКЕ МИШИНА: Что такое катушка Мишина? Начало – https://www.youtube.com/watch?v=xHYEj50PdvY Первый эксперимент с катушкой Мишина! Грандиозные результаты! – https://www. youtube.com/watch?v=AO71HhqaN4c Второй эксперимент – https://www.youtube.com/watch?v=1al4vchlFIE Катушка Мишина. Материалы – https://www.youtube.com/watch?v=6OAe89Ydxnw Изготовление катушки Мишина. Time Lapse x16 – https://www.youtube.com/watch?v=johWRcEjFfE Подробная инструкция по изготовлению катушки Мишина – https://www.youtube.com/watch?v=0_H-m53e_gE Простейший генератор для катушки Мишина – https://www.youtube.com/watch?v=0TVfsdJK1sg Генератор MHS 5200 P+ и таймер 12V для катушки Мишина: https://www.youtube.com/watch?v=ox3CRZDHwVI МОЙ ВК: https://vk.com/id407713677

Сергей Комаров, UA3ALW

Для выполнения намотки «Универсаль» нужен эмалированный намоточный провод в шелковой или лавсановой изоляции типов ПЭЛШО, ПЭШО, ЛЭШО, ПЭЛО, ЛЭЛО. Дополнительная волокнистая изоляция выполняет две функции: предотвращает соскальзывание провода с каркаса и друг с друга при наискось расположенных витках, и позволяет последующей пропиткой полистирольным лаком, парафином или церезином жестко закрепить расположение витков многослойной катушки, чем обеспечивается высокая стабильность ее индуктивности.

При некотором навыке намотка легко выполняется вручную. Для этого необходимо разметить сам каркас, как показано на рисунке 1 или обернуть его кабельной бумагой с нанесенной на нее разметкой. На месте намотки проводят две кольцевых линии, расстояние между которыми будет определять ширину намотки. Далее, проводят две диаметрально противоположных линии AB и CD. Расстояние между ними должно быть в точности равно половине витка. Если планируется на каркасе намотка нескольких секций или индуктивно связанных катушек, то разметка делается сразу для всех намоток. Разметку следует производить непроводящим электрический ток красителем (простой карандаш не годится, поскольку его грифель сделан из графита).

Далее, скотчем за пределами разметки, закрепляем провод в начале намотки так, чтобы он прошел через точку А, и с небольшим натягом, укладываем его наискось по половине окружности от точки А к точке D. В точке D перегибаем провод под тупым углом и, придерживая угол ногтем большого пальца (у девушек и молодых жён это особенно хорошо получается), уже с меньшим натягом, укладываем провод наискось в обратную сторону к точке A. Придя в точку A, пересекаем провод начала, прижав новым витком, и сразу перегибаем его под тупым углом, но теперь уже в обратную сторону и начинаем укладывать второй виток вплотную к первому, справа от него. При этом, опять-таки, ногтем большого пальца придерживаем угол перегиба провода от его сползания к центру намотки. С обретением навыка, это можно делать проводом следующего витка, сначала немного перегибая его во внешнюю сторону (для подтяжки угла предыдущего витка) и лишь затем, прижав ногтем, под тупым углом, внутрь, и укладывая параллельно предыдущему витку.

В процессе намотки при каждом перегибе провода необходимо подтягивать угол перегиба к кольцевой линии разметки. Поскольку витки обмотки располагаются наискось, и при натяжении провода обмотка имеет тенденцию к сужению, намотка ведется при небольшом натяжении. Для получения ровной секции обмотки, необходимо все углы перегибов провода укладывать точно на линию кольцевых разметок, а перегиб выполнять резким, удерживая провод ногтем большого пальца левой руки.

Прежде, чем приступать к намотке катушек «Универсаль» тонким намоточным проводом, следует потренироваться в исполнении такой перекрестной намотки, например, на монтажном проводе МГШВ-0,2, намотав его на любой круглый стержень или трубку диаметром 15…20 мм и разметив ширину намотки 12…15 мм. Для этого надо взять провод длиной 3,5…4 метра и намотать точно по разметке узкую, высокую и ровную секцию обмотки – этакий «блинчик», уложив в намотку всю длину провода (Рис. 2).

После нескольких попыток намотка начнет получаться ровной, и появятся нужные навыки, как говорится, «на кончиках пальцев». Теперь можно попробовать намотать 150 витков в секцию шириной 5 мм проводом ПЭЛШО-0,25…0,3 на каркасе диаметром 8…10 мм. Для более тонкого провода ширину намотки следует взять пропорционально меньше. Но не стоит сразу увлекаться тонкими проводами и узкими секциями, не имея еще хорошо закрепленных навыков. Эта намотка требует терпения, аккуратности, внимательности, тонкой координации движений пальцев, и если торопиться, можно вместо навыков обрести разочарование. Если же секция получается ровная, аккуратная и точно по разметке, можете считать, что мотать катушки с намоткой «Универсаль» вы научились.

На частотах диапазона длинных волн, где число витков в обмотке для достижения нужной индуктивности исчисляется сотнями, есть смысл мотать обмотку с двойным рисунком по ширине намотки (перекрестно-пересекающуюся) и, выполнять намотку в два раза шире. (Рис. 3).

Разметка каркаса почти такая же, как и в первом случае, но посередине намотки проводим еще одну кольцевую линию. Намотка производится так. Скотчем закрепляем провод в начале намотки, чтобы он прошел через точку А, и с натягом, укладываем провод наискось по половине окружности от точки А к середине линии CD. Далее продолжаем намотку, чтобы полный виток провода закончился в точке B. Перегибаем провод под тупым углом и, придерживая угол ногтем большого пальца, продолжаем намотку к середине линии CD, где пересекаем провод предыдущего витка и продолжаем намотку дальше. Второй виток заканчиваем в точке A, где пересекаем провод начала намотки, сразу же перегибаем его под тупым углом и укладываем третий виток вплотную и параллельно первому, справа от него. Дальше продолжаем намотку, укладывая провод нового витка параллельно и справа от предыдущего, и в точках A и B пересекая предыдущий. В середине линии CD витки будут пересекаться без перегиба и, по мере увеличения числа витков намотки, точка каждого нового пересечения будет смещаться в сторону намотки. Когда смещение достигнет полного оборота вокруг каркаса, дальнейшая намотка будет продолжаться вторым слоем на уже намотанные витки первого слоя. Здесь, как и в первом случае, необходимо постоянно подтягивать углы перегиба провода к боковым линиям кольцевой разметки и обрести навык поддержания нужной силы натяжения провода, чтобы катушка получалась плотной и чтобы она не сужалась от витка к витку и от слоя к слою.

Для закрепления внешнего вывода катушки, за 10…15 витков до окончания намотки, поперек витков кладут сложенную вдвое х/б швейную нитку, толщиной № 20, как показано на рисунке и поверх нее продолжают намотку.

Место расположения нитки на окружности намотки надо подгадать так, чтобы окончание последнего витка намотки оказалось в точности в том месте и с того краю, где расположена петля нитки. Конец провода обрезают с запасом нужной длины и продевают в нитяную петлю. После этого, натянув вывод, затягивают петлю с обратной стороны намотки и завязывают между собой на два узла оба конца нитки. Толщина двойного узла не даст нитке выскочить на другую сторону намотки между прижавшими ее витками. Фиксация внешнего вывода получается простая и прочная.

После намотки витки катушки желательно пропитать на выбор: жидким полистирольным лаком (раствор полистирола в ацетоне или дихлорэтане), парафином (расплавив в жестяной баночке размерами больше катушки часть бытовой осветительной свечки, разогрев баночку на паяльнике и окунув в жидкий парафин намотанную катушку) или церезином (технология та же). Другими составами пропитывать катушку не следует во избежание ухудшения частотных свойств.

Если в Вашем радиокружке или Вами лично такие катушки будут использоваться часто, имеет смысл изготовить самодельный ручной станочек для намотки катушек «Универсаль» , описания и чертежи которых неоднократно публиковались в журнале Радио. Подробное описание работы со станком и методики его настройки под конкретную намотку также приведены в статьях.

Купить такой станочек любому желающему или для каждого радиокружка не получится. Их никто не производит, а те, что производят, предназначены для крупных заводов, рассчитаны под серийное производство однотипных катушек, занимают много места, избыточно функциональны, неимоверно сложны в эксплуатации, стоят астрономические суммы и абсолютно неуместны в радиокружке, и уж подавно, в домашней радиолаборатории.

Теперь про индуктивность катушек с намоткой «Универсаль». Зная габаритные размеры катушки и число витков, можно с весьма высокой точностью рассчитать ее индуктивность. На рисунке 4 приведена расчетная формула, соотношения размеров и таблица практических значений индуктивности реально намотанных катушек.

Эта таблица составлялась так: на каркас указанного диаметра D1 наматывались 150 витков обмотки «Универсаль» указанным проводом; замерялся внешний диаметр полученной намотки штангенциркулем и ее индуктивность прибором Е12-1А. Затем, отматывались 10 витков и замеры повторялись 11 раз до остающихся 50 витков. И так четыре раза, разными проводами, на разных каркасах. Таким образом, были составлены четыре колонки таблицы.

Поскольку при индуктивностях 20…40 мкГ и менее, лучше использовать однослойную намотку, и меньше 50 витков в катушку с намоткой «Универсаль» едва ли разумно мотать, измерения с меньшим числом витков не проводились. Однако, расчеты индуктивностей катушек с меньшим числом витков можно легко провести по приведенной формуле. При аккуратной намотке по разметке, расчет индуктивности дает хорошее совпадение (точность около 1%) с результатами измерений.

При расчете многосекционной катушки, надо учитывать взаимоиндукцию между секциями. При одинаковом направлении намотки, общая индуктивность двух секций, расположенных близко друг от друга (одна секция находится частично в магнитном поле другой), определится так:

L общ = L 1 + L 2 + 2 M

Если секций три при тех же условиях, то: L общ = L 1 + L 2 + L 3 + 2 M 1-2 + 2 M 2-3 + 2 M 1-3 ; где:

M 1-2 – взаимоиндукция между первой и второй секциями;

M 2-3 – взаимоиндукция между второй и третьей секциями;

M 1-3 – взаимоиндукция между первой и третьей секциями.

Если секции расположены в ряд, одна за другой, на одинаковом расстоянии, то M 1-2 = M 2-3 . Взаимоиндукция же через секцию, – M 1-3 , будет весьма мала в силу большого расстояния между секциями и квадратичного характера спада напряженности магнитного поля в зависимости от расстояния между ними. При расчете индуктивности многосекционных катушек с практической точностью, взаимоиндукцией между секциями находящимися на расстоянии более их внешнего диаметра можно смело пренебрегать. Взаимоиндукцию катушек, разнесенных на расстояние больше их диаметра, следует учитывать лишь в тех случаях, когда через нее осуществляется связь между контурами.

Отсюда следует, что для получения максимальной индуктивности многосекционной катушки секции надо располагать как можно ближе друг к другу, тогда, при том же количестве витков и активном сопротивлении провода, общая индуктивность будет больше за счет взаимоиндукции. Однако располагать секции на расстоянии ближе 2 мм не следует, поскольку при намотке следующей секции вплотную к предыдущей, очень сложно укладывать витки и точно перегибать провод.

Оптимальное соотношение формы катушки на предмет получения минимального активного сопротивления при максимальной индуктивности, – когда ширина секции равна толщине намотки, а средний диаметр намотки в 2,5 раза больше ширины секции. Следует отметить, что на высокой частоте оптимум по минимальному активному сопротивлению не совпадает с оптимумом для получения максимальной добротности, и для размеров катушки, приемлемых для компактного конструирования, наблюдается тенденция увеличения добротности при увеличении среднего диаметра, при сохранении равенства ширины и толщины намотки.

К примеру, рассчитаем индуктивность пятисекционного дросселя с намоткой «Универсаль» с шириной секций по 5 мм, расстоянием между секциями по 2,5 мм, содержащего в каждой секции по 100 витков провода ПЭЛШО – 0,25, намотанного на резисторе ВС-2Вт с R ≥ 1 MΩ .

Поскольку поверхность резистора скользкая, обмотаем его двумя слоями кабельной бумаги шириной 37 мм, длиной 55 мм и нанесем на нее разметку секций намотки. При этом D 1 = 8,5 мм. Для провода ПЭЛШО-0,25 диаметр по изоляции составляет 0,35 мм, коэффициент неплотности намотки k n = 1,09 (экспериментальное значение; можно рассчитать по таблице Рис. 5).

Размеры намотки: С = n (k n d) 2 / l = 100 х (1,09 х 0,35) 2 / 5 = 2,9 мм. D 2 = D 1 + 2 C = 8,5 + 2 х 2,9 = 14,3 мм. D = (D 2 + D 1) / 2 = (14,3 + 8,5) / 2 = 11,4 мм; l = 5 мм = 0,5 см;

Индуктивность одной секции (Рис. 4) :

L 1 = 0,0025 π n 2 D 2 / (3 D + 9 l + 10 c) = 0,0025 π 100 2 11,4 2 / (3х11,4 + 9х5 + 10х2,9) = 94,3 мкГ.

Что интересно, измерение индуктивности катушки намотанной по указанным размерам дает результат 95 мкГ (Рис. 5). С учетом неточностей при ручной намотке – очень хорошее совпадение.

Для определения взаимоиндукции между секциями рассчитаем соотношение (Рис. 6):

r 2 / r 1 = √{[(1 – a /A) 2 + B 2 /A 2 ] / [(1 + a/A) 2 + B 2 /A 2 ]}

для пяти пар точек.

Для точек 0-1 : А = а = 5,7 мм; B = 7,5 мм.

r 2 / r 1 = √{(7,5 2 / 5,7 2 ) / [(1 + 1) 2 + 7,5 2 / 5,7 2 ]} = √(1,7313/5,7313) = 0,5496;

Патент этот я выбрал по нескольким причинам. Очень многие, не понимая сути изобретения, часто бросают реплику “попробуй использовать бифилярки Теслы, – получишь хороший прирост КПД в своих устройствах”. Причём, люди эти, даже отдалённо не предполагают, почему, собственно, такой способ намотки, вдруг, делает катушку более эффективной. Ведь, если приглядеться, то становится понятно, что ток направлен всегда в одну сторону (например, по часовой стрелке) во всех витках, – и чётных, относящихся к одной намотке, и не чётных, относящихся ко второй,.. то есть, точно так же, как и в плоской катушке с намоткой в один провод. И магнитное поле, возникающее в любом произвольном витке, точно так же мешает движению зарядов (тока) в следующем витке, как это происходит и в простой катушке. Более того, индуктивные бифилярки Теслы часто путают с неиндуктивными бифилярками Купера, в которых ток в произвольно выбранных двух соседних витках течёт в разных направлениях (и которые, по сути, являются статическими усилителями мощности и рождают ряд аномалий, в том числе и антигравитационные эффекты). Тогда же рождается параллельный вопрос, – если намотка в два провода улучшает параметры катушки, то почему бы ни намотать в три, четыре… провода, т.е. сделать трифилярную, квадрофилярную и т.д. катушку, и не увеличить этот положительный эффект?

Тому, кого это может касаться.

Я изобразил в приложении чертёж, в соответствии с которым осуществил это изобретение.

Рис.1 – схема катушки, намотанной обычным способом. Рис.2 – схема катушки намотанной согласно изобретения.

Пусть -А- на Рис. 1 обозначает любую катушку спиралей или витков, из которых она намотана и которые изолированы друг от друга. Предположим, что концы этой катушки показывают разность потенциалов 100 В и что она содержит 1000 витков. Тогда очевидно, что существует разность потенциалов в одну десятую вольта между двумя любыми смежными точками на соседних витках.

Устройство для намотки катушки индуктивности своими руками. Изготовление дросселя, катушки индуктивности своими руками, своими руками, своими руками. Проект, расчет. Применение, схемы. Тело в форме улитки

Расчет и изготовление катушек индуктивности, дросселей. Типовые электронные схемы с дросселями. Как сделать индуктор своими руками (10+)

Дроссель, индуктор – проектирование, производство, применение

Изготовление дросселя

Для начала определимся с материалом магнитопровода (сердечника).Если частота больше 10 кГц, то используем ферриты, если меньше 3 кГц, то железо, если между этими значениями, то решаем исходя из конкретных условий.

Дроссели изготавливаются с разрывом сердечника. Правильная толщина зазора в сочетании с правильным количеством витков обеспечивает правильную работу дросселя.

Вашему вниманию подборка материалов:

Реактивное сопротивление дросселя

Идеальный индуктор не имеет классического омического сопротивления, постоянное сопротивление дросселя равно нулю.Но если к катушке индуктора приложить переменное напряжение, то за счет периодического накопления энергии в магнитном поле и последующего ее выделения в цепи будет протекать конечный ток.

Причем ток через дроссель не зависит от напряжения в текущий момент, а зависит от истории изменения напряжения, то есть определяется первообразная зависимости напряжения от времени. Так, если на дроссель подать синусоидальное напряжение, то ток будет иметь вид минус косинус.Именно из-за этого фазового сдвига тепловая энергия не рассеивается на идеальном индукторе.

Тепловая энергия, конечно, рассеивается на реальных индукторах и в цепях вокруг них, так как все они имеют ненулевое омическое сопротивление. Именно на нем рассеивается мощность.

Если мы рассмотрим синусоидальное напряжение и оперируем действующими значениями напряжения и тока, то мы можем написать формулу, напоминающую закон Ома для резисторов. [ Действующее значение тока через дроссель ] = [ Действующее напряжение на дросселе ] / [ Z ], где [ Z ] = (2 * PI * [ Частота напряжения ] * [ Индуктивность дросселя ]).Эта формула полезна при расчете индуктивных делителей переменного тока и фильтров верхних и нижних частот.

Особенности применения дросселей в цепях

Дроссели могут быть соединены последовательно и параллельно.

[ Индуктивность последовательно соединенных дросселей ] = +

[ Индуктивность параллельно соединенных дросселей ] = 1 / (1 / [ Индуктивность первого дросселя ] + 1 / [ Индуктивность второго дросселя ])

На рисунке показаны типовые схемы на катушках индуктивности.(A) – Индуктивный делитель переменного напряжения. [ Напряжение нижнего дросселя ] = [ Входное напряжение ] */([ Индуктивность нижнего дросселя ] + [ Индуктивность верхнего дросселя ]) (B) – Фильтр высоких частот. (B) – Фильтр нижних частот.

К сожалению, в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спрашивайте!
Задать вопрос.Обсуждение статьи. сообщения.

А что такое Е в первой формуле, получается огромное значение индуктивности. В первой формуле правдоподобно, если индуктивность в микрогенри Если я правильно понял, то, например, Е-3 означает 0,001?

Каждый любитель делать электронные устройства и не раз сталкивался с необходимостью намотать дроссель или дроссель. На схемах, конечно, указывают количество витков катушки и какой провод, но что делать, если указанного диаметра провода нет в наличии, а он намного толще или тоньше??

Расскажу как это сделать на своем примере.
Я хотел сделать эту схему. Намоточные данные катушек на схеме указаны (6 витков провода 0,4 на каркасе 2мм), эти данные намотки соответствуют 47nH-nano Henry, все бы ничего, но у меня был провод 0,6мм. Я нашел помощь в программе Coil32.

Открывая программу

Внизу мы видим, что в программе можно рассчитать почти любой виток. Стоит только выбрать нужную из списка, выбираем (однослойная катушка виток в виток)

Заходим в настройки и нажимаем Options

В появившемся окне выбираем nHn

Возвращаемся к нашей схеме , например я вам не сказал какая индуктивность катушек и у вас есть только данные обмоток, как нам теперь узнать какая у них индуктивность??

Для этого вставляем в окна известные нам данные этих катушек, подбираем длину намотки до совпадения расчетов с нашими данными.

И так расчеты показали что длина намотки 3.1мм при 6 витках провода 0.4, на оправке 2мм. индуктивность 47 нГн.
Теперь устанавливаем диаметр нашей проволоки 0,6 мм.

Но теперь индуктивность маленькая, поэтому начинаем увеличивать например длину намотки, получилось 5.5мм

Все, катушка готова.

А вот если, например, вы уже вытравили платы, а размер контактов для катушки остался прежним, то есть для катушки с длиной намотки 3мм, а получилось 5.5мм (намного больше и припаять рядом 3 такие катушки будет проблематично)

Значит надо уменьшить нашу катушку, поставить в окошко рамку диаметром не 2мм, а 4мм. А наша катушка с проводом 0,6мм уменьшится в длину с 5,5мм до 3мм и количество витков 3,5, +/- 1-2 нГн большой роли не сыграет, а вот наши катушки индуктивности мы легко припаиваем.

На этом все, надеюсь моя статья вам поможет. В этой программе вы можете рассчитать разные катушки, выберите из списка ту, которая вам нужна и у вас все получится.

Индуктор – винтовая, спиральная или винтовая катушка из витого изолированного проводника, имеющего значительную индуктивность при относительно небольшой емкости и низком активном сопротивлении. Как следствие, при протекании по катушке переменного электрического тока наблюдается ее значительная инерционность.

Для увеличения индуктивности применяют сердечники из ферромагнитных материалов: электротехнической стали, пермаллоя, флюкстрола, карбонильного железа, ферритов. Также сердечники используются для изменения индуктивности катушек в небольших пределах.

Существуют также катушки, проводники которых выполнены на печатной плате.

Индуктор хорошо проводит постоянный ток в электрической цепи и в то же время оказывает сопротивление переменному току, так как при изменении тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая этому изменению.

Основным параметром индуктора является его индуктивность , определяющая, какой поток магнитного поля будет создавать катушка при протекании через нее тока в 1 ампер.Типовые значения индуктивностей катушек от десятых долей мкГн до десятков Гн.

Потери в проводах вызвано тремя причинами:

· Обмоточные провода имеют омическое (активное) сопротивление.

· Сопротивление провода обмотки увеличивается с увеличением частоты из-за скин-эффекта. Суть эффекта заключается в вытеснении тока в поверхностные слои провода. В результате полезное сечение проводника уменьшается, а сопротивление увеличивается.

· В проводах обмотки, скрученных в спираль, проявляется эффект близости, суть которого заключается в смещении тока под действием вихревых токов и магнитного поля к периферии обмотки. В результате сечение, по которому протекает ток, принимает серповидную форму, что приводит к дополнительному увеличению сопротивления провода.

Диэлектрические потери (изоляция проводов и корпус катушки) можно разделить на две категории:

· Потери из диэлектрика межвиткового конденсатора (межвитковые утечки и другие потери, характерные для конденсаторных диэлектриков).

· Потери от магнитных свойств диэлектрика (эти потери аналогичны потерям в сердечнике).

В общем случае можно отметить, что для современных катушек общего назначения диэлектрические потери чаще всего ничтожны.

Потери в сердечнике состоят из потерь на вихревые токи, потерь на гистерезис и начальных потерь.

Потери на вихревые токи … Ток, протекающий по проводнику, наводит ЭДС в окружающих его проводниках, например в сердечнике, экране и в проводниках соседних витков.Возникающие вихревые токи становятся источником потерь из-за сопротивления проводников.

Разновидности катушек индуктивности

Катушки индуктивности … Эти катушки используются вместе с конденсаторами для создания резонансных контуров. Они должны обладать высокой стабильностью, точностью и добротностью.

Катушки связи … Такие катушки используются для обеспечения индуктивной связи между отдельными цепями и каскадами. Такое соединение позволяет разделить цепи базы и коллектора по постоянному току и т. д.К таким катушкам не предъявляются жесткие требования по добротности и точности, поэтому их изготавливают из тонкого провода в виде двух небольших обмоток. Основными параметрами этих катушек являются индуктивность и коэффициент связи.

Вариометры. Это катушки, индуктивность которых можно менять в процессе работы для перестройки колебательных контуров. Они состоят из двух катушек, соединенных последовательно. Одна из катушек неподвижна (статор), другая расположена внутри первой и вращается (ротор).При изменении положения ротора относительно статора изменяется величина взаимной индукции, а значит, и индуктивность вариометра. Эта система позволяет изменять индуктивность в 4 – 5 раз. В ферровариометрах изменение индуктивности происходит за счет перемещения ферромагнитного сердечника.

Дроссели … Это катушки индуктивности с высоким сопротивлением переменному току и низким сопротивлением постоянному току. Применяются в силовых цепях радиотехнических устройств в качестве фильтрующего элемента. Для сетей электроснабжения частотой 50-60 Гц изготавливают на сердечниках из трансформаторной стали.На более высоких частотах также используются пермаллоевые или ферритовые сердечники. Особым видом дросселей являются помехоподавляющие ферритовые бочки (бусины) на проводах.

Двойные дроссели две катушки индуктивности со встречной обмоткой, используемые в фильтрах питания. За счет встречной обмотки и взаимной индукции они более эффективны для фильтрации синфазных помех при тех же габаритах. Сдвоенные дроссели широко используются в качестве входных фильтров для блоков питания; в дифференциальных фильтрах сигналов цифровых линий, а также в аудиотехнике.Те. предназначены как для защиты источников питания от попадания в них наведенных высокочастотных сигналов, так и для исключения засорения питающей сети электромагнитными помехами. На низких частотах он используется в фильтрах линий электропередач и обычно имеет ферромагнитный (трансформаторная сталь) или ферритовый сердечник.

Применение катушек индуктивности

· Катушки индуктивности (вместе с конденсаторами и/или резисторами) используются для построения различных цепей с частотно-зависимыми свойствами, в частности, фильтров, цепей обратной связи, колебательных контуров и т. п.

· Катушки индуктивности используются в импульсных регуляторах как элемент, накапливающий энергию и преобразующий уровни напряжения.

· Две или более индуктивно связанных катушек образуют трансформатор.

· Дроссель, питающийся импульсным током от транзисторного ключа, иногда применяют как маломощный источник высокого напряжения в слаботочных цепях, когда невозможно или экономически нецелесообразно создавать в источнике питания отдельное высокое питающее напряжение. В этом случае на катушке появляются скачки высокого напряжения за счет самоиндукции, которую можно использовать в схеме, например, выпрямлением и сглаживанием.

· Катушки также используются в качестве электромагнитов.

· Катушки используются в качестве источника питания для возбуждения индуктивно связанной плазмы.

· Для радиосвязи – излучение и прием электромагнитных волн (магнитная антенна, кольцевая антенна).

o Рамочная антенна

или ДДРР

o Индукционная петля

· Для нагрева электропроводящих материалов в индукционных печах.

· В качестве датчика перемещения: изменение индуктивности катушки можно варьировать в широких пределах, перемещая (вытягивая) сердечник.

· Индуктор используется в индуктивных датчиках магнитного поля. Индукционные магнитометры были разработаны и широко применялись во время Второй мировой войны.

Эффективные методы намотки, разработанные в нашей компании:

Позволяет снять ограничения на диапазоны прикладываемых напряжений, токов и температур. Уменьшает сечение проволоки, стоимость и массу мотков при тех же условиях эксплуатации. Или могут увеличить напряжения, токи и рабочую температуру при том же сечении провода.

Наши многолетние исследования показали, что воздушное охлаждение является наиболее эффективным методом охлаждения. Применение дополнительных видов изоляции иногда нежелательно и ухудшает свойства обмоток. Вместо изоляции используем разделение обмотки на секции. Стремимся увеличить площадь контакта провода с мощными воздушными потоками.

1. Раздельная обмотка .

Лучшая альтернатива дополнительной изоляции. Обмотка делится на любое количество секций, соединенных последовательно.Потенциал между секциями делится на количество секций. Потенциал между слоями делится на количество секций, умноженное на количество слоев. Потенциал между соседними витками в одном слое делится на количество секций, умноженное на количество слоев и количество витков в слое. Таким образом, любое опасное напряжение пробоя может быть сведено к электрозащитным показателям обычного эмалированного провода без применения специальных электроизоляционных мероприятий.Чем больше отдельных секций, тем лучше можно организовать охлаждение.

2. Бесконтактная обмотка.

Витки обмотки подвешены в воздухе на специальных оттяжках. Они не имеют механического, электрического или теплового контакта ни с какими другими материалами катушки, ни с каркасом, ни с корпусом, ни с электроизоляцией. Наиболее эффективное воздушное охлаждение, тепло- и электроизоляция.

3. Тело в форме улитки.

Наиболее эффективным способом охлаждения обмотки мы считаем воздушное охлаждение.Использование такого корпуса с вентиляторами и просчетом аэродинамических характеристик дает значительные преимущества.

4. Двухполупериодная обмотка.

Все новое – это хорошо забытое старое. Разделение обмотки на два плеча и включение через диодный мост дает поочередное включение плеч с частотой сети. В один полупериод работает одно плечо, другое отдыхает. Это позволяет использовать обмотки меньшего сечения. Двухполупериодная обмотка особенно актуальна там, где требуется разместить в небольшом размере очень мощную обмотку с таким толстым проводом, который невозможно согнуть под нужными углами без повреждений.Или промышленность не выпускает такие толстые шины, и таким образом можно перейти на меньшее сечение.

5. Обмотка трубопровода.

Для работы в особо высоких температурных режимах. В качестве провода используется медная труба, циркулирующая жидкость, насосы, теплообменники, холодильные генераторы, баки.

6. Наполнение компаундами с примесями на основе нитрида бора и др. для повышения теплопроводности компаунда. Или виброустойчивая растяжка с использованием специальных техпластин.Применяется в сложных виброударных режимах работы.

Наши специалисты разработают наиболее эффективный способ решения ваших задач. Мы будем рады сотрудничать с вами.

Ждем ваших заказов.

Что вы подразумеваете под словом “катушка”? Ну… это наверное какая-то “фигурка”, на которую намотаны нитки, леска, веревка, да что угодно! Катушка индуктивности точно такая же, только вместо нитки, лески или еще чего там в изоляции намотан обычный медный провод.

Изоляция может быть из бесцветного лака, из поливинилхлорида и даже из ткани. Хитрость здесь в том, что хотя провода в дросселе очень плотно прилегают друг к другу, они все же изолированы друг от друга … Если вы наматываете катушки индуктивности своими руками, ни в коем случае не пытайтесь взять обычный голый медный провод!

Индуктивность

Любой индуктор имеет индуктивность . .. Индуктивность катушки измеряется в Генри (Гн), обозначается буквой L и измеряется LC-метром.

Что такое индуктивность? Если по проводу пропустить электрический ток, то он создаст вокруг себя магнитное поле:

где

Б – магнитное поле, Вб

Я –

Возьмем и намотаем этот провод в спираль и подадим на его концы напряжение

И получим такую картину с магнитными силовыми линиями:

Грубо говоря, чем больше силовых линий магнитного поля пересекают площадь этого соленоида, в нашем случае площадь цилиндра, тем больше магнитный поток (F) … Так как по катушке протекает электрический ток, значит, через нее проходит ток с силой тока (I), и коэффициент между магнитным потоком и током называется индуктивностью и рассчитывается по формуле:

С научной точки зрения индуктивность — это способность извлекать энергию из источника электрического тока и сохранять ее в виде магнитного поля. Если ток в катушке увеличивается, магнитное поле вокруг катушки расширяется, а если ток уменьшается, то магнитное поле сжимается.

Самоиндукция

Катушка индуктивности также обладает очень интересным свойством. Когда на катушку подается постоянное напряжение, в катушке в течение короткого промежутка времени генерируется противоположное напряжение.

Это противоположное напряжение называется ЭДС самоиндукции. Это зависит от значения индуктивности катушки. Следовательно, в момент подачи напряжения на катушку ток постепенно изменяет свое значение от 0 до определенного значения в течение долей секунды, потому что напряжение в момент подачи электрического тока также меняет свое значение от нуля до устойчивого значения.По закону Ом:

, где

I – текущая сила в катушке, A

U – Напряжение катушки, V

R – Сопротивление катушки, Ом

, как мы можем видим из формулы, напряжение изменяется от нуля до напряжения, подаваемого на катушку, следовательно, и ток будет изменяться от нуля до некоторого значения. Сопротивление катушки для постоянного тока также постоянно.

И второе явление в катушке индуктивности заключается в том, что если мы разомкнем цепь катушка индуктивности – источник тока, то наша ЭДС самоиндукции будет складываться с тем напряжением, которое мы уже приложили к катушке.

То есть, как только мы разорвем цепь, напряжение на катушке в этот момент может быть в разы больше, чем было до размыкания цепи, и ток в цепи катушки будет спокойно падать, так как ЭДС самоиндукция будет поддерживать снижение напряжения.

Сделаем первые выводы о работе дросселя при подаче на него постоянного тока. При подаче электрического тока на катушку ток будет плавно возрастать, а при снятии электрического тока с катушки ток будет постепенно уменьшаться до нуля.Короче говоря, ток в катушке не может измениться мгновенно.

Типы катушек индуктивности

Катушки индуктивности в основном делятся на два класса: с магнитным и немагнитным сердечником . .. Ниже на фото катушка с немагнитным сердечником.

Но где ее ядро? Воздух – немагнитное ядро :-). Такие катушки также можно намотать на цилиндрическую бумажную трубку. Индуктивность катушек с немагнитным сердечником применяют, когда индуктивность не превышает 5 мГн.

А вот катушки индуктивности:

В основном используются сердечники из ферритовых и железных пластин. Сердечники увеличивают индуктивность катушек в разы. Кольцевые (тороидальные) сердечники обеспечивают большую индуктивность, чем просто цилиндрические сердечники.

Ферритовые сердечники используются для средних катушек индуктивности:

Катушки большой индуктивности выполнены по типу трансформатора с железным сердечником, но с одной обмоткой, в отличие от трансформатора.

Дроссели

Существует также специальный тип катушки индуктивности. Это т. н. Катушка индуктивности — это катушка индуктивности, работа которой заключается в создании большого сопротивления переменному току в цепи для подавления высокочастотных токов.

Постоянный ток без проблем проходит через дроссель. Почему так происходит, вы можете прочитать в этой статье. Обычно дроссели включают в цепи питания усилительных устройств. Дроссели предназначены для защиты источников питания от попадания высокочастотных сигналов (ВЧ-сигналов). На низких частотах (НЧ) они используются силовыми цепями и обычно имеют металлические или ферритовые сердечники. Ниже на фото силовые дроссели:

Также есть еще один особый вид дросселей – этот.Он состоит из двух противоположно намотанных катушек индуктивности. За счет встречной обмотки и взаимной индукции он более эффективен. Двойные дроссели широко используются в качестве входных фильтров для блоков питания, а также в аудиотехнике.

Опыты с катушками

От каких факторов зависит индуктивность катушки? Давайте проведем несколько экспериментов. Я намотал катушку с немагнитным сердечником. Его индуктивность настолько мала, что у меня LC-метр показывает ноль.

Ферритовый сердечник в наличии

Начинаю вставлять катушку в сердечник до самого края

LC метр показывает 21 мкГн.

Катушку ставлю посередине феррита

35 мкГн. Лучше.

Продолжаю вставлять катушку на правый край феррита

20 микрогенри. Делаем вывод , что наибольшая индуктивность цилиндрического феррита приходится на его середину. Поэтому, если мотаете на цилиндр, старайтесь мотать посередине феррита. Это свойство используется для плавного изменения индуктивности в переменных индукторах:

где

1 – корпус катушки

2 витка катушки

3 – стержень с пазом сверху под маленькую отвертку.Скручивая или выкручивая сердечник, мы тем самым меняем индуктивность катушки.

Индуктивность стала почти 50 микрогенри!

Попробуем выпрямить витки по всему ферриту

13 микрогенри. Делаем вывод: для максимальной индуктивности мотайте катушку «виток в виток».

Уменьшим витки катушки вдвое. Было 24 витка, стало 12.

Очень маленькая индуктивность.Уменьшил количество витков в 2 раза, индуктивность уменьшилась в 10 раз. Вывод: чем меньше количество витков, тем меньше индуктивность и наоборот. Индуктивность не изменяется по прямой к виткам.

Давайте поэкспериментируем с ферритовой бусиной.

Мы измеряем индуктивность

15 Microhenry

Давайте удалим витки катушки друг от друга

Мы снова измеряем

HMM, также 15 микрофонов.Делаем вывод: расстояние от витка до витка не играет никакой роли в тороидальном дросселе.

Наматываем больше витков. Было 3 оборота, теперь 9.

Измеряем

Бля! Количество витков я увеличил в 3 раза, а индуктивность увеличила в 12 раз! Выход: индуктивность не изменяется линейно по отношению к виткам.

Если верить формулам расчета индуктивностей, то индуктивность зависит от «витков в квадрате». Не буду выкладывать здесь эти формулы, ибо не вижу необходимости. Скажу лишь, что индуктивность зависит еще и от таких параметров, как сердечник (из какого материала он сделан), площадь поперечного сечения сердечника, длина катушки.

Обозначение на схемах

Последовательное и параллельное соединение катушек

При последовательном соединении катушек индуктивности их суммарная индуктивность будет равна сумме индуктивностей.

А при параллельном соединении получаем так:

При соединении дросселей действует правило, что они пространственно разнесены на плате. Это связано с тем, что если они находятся близко друг к другу, то их магнитные поля будут влиять друг на друга, и поэтому показания индуктивности будут неверными. Не размещайте две или более тороидальных катушек на одной железной оси. Это может привести к неверным показаниям общей индуктивности.

Резюме

Катушка индуктивности играет очень важную роль в электронике, особенно в приемопередающем оборудовании. На катушках индуктивности также строят различные катушки индуктивности для электронной радиоаппаратуры, а в электротехнике она используется и как ограничитель выбросов тока.

Ребята из Паяльника сделали очень хорошее видео про индуктор. Советую посмотреть в обязательном порядке:

Как наматываются катушки индуктивности?

Катушка индуктивности – одна из цепей в цепи радиотехнических устройств.Применяется в производстве микроволновых печей, трансформаторов для автономных подстанций, приемо-передающей аппаратуры и других видов электрооборудования.

Как работает индуктор

Когда на индуктор подается электричество, ток постепенно увеличивается. Когда энергия перестанет поступать, напряжение в катушке резко возрастет, а затем постепенно начнет ослабевать. Сила тока в цепи не может измениться мгновенно. На этом основан первый закон коммутации.

Катушки индуктивности с магнитным сердечником различаются: обычно это ферритовые или железные пластины или кольцеобразные сердечники, которые считаются наиболее эффективными проводниками тока. Катушки с немагнитным сердечником представляют собой полые внутри конструкции, то есть без сердечника.

Материалы для создания катушки

Провода с медной изоляцией различных сечений;
Пластиковый цилиндр;
Малая стальная пластина;
Микрометр;
Линейка;
Картон или органическое стекло;
Специальная машина для намотки проводов на катушку (при наличии, но можно обойтись и без нее).

Как намотать индуктор

При намотке дросселя в домашних условиях не используйте обычный медный провод, берите только изолированный, иначе весь процесс просто потеряет смысл.

Определитесь с назначением катушки.
- Если вам нужна низкочастотная катушка, используйте для этого сердечник из стального листа. Вам не нужен сердечник для высокочастотного инструмента.
Для обмотки используйте изолированный медный провод, желательно с эмалевой изоляцией (в узкополосных фильтрах используется многожильный провод – он состоит из нескольких скрученных вместе проводов).
С помощью микрометра определите диаметр проволоки, которую вы хотите намотать на катушку.
- Если у вас нет этого приспособления, то узнать необходимый размер можно следующим образом: намотайте на карандаш несколько десятков витков провода и линейкой измерьте длину намотки. Затем разделите полученное число на количество сделанных вами витков. Таким образом, вы получите необходимый размер диаметра.
Сделайте основу для катушки.
- Это можно сделать из картона, органического стекла, сложенного в моток фотопленки.
Намотайте проволоку на катушку.

Это действие можно выполнить вручную или на специальной машине. Провод следует наматывать по принципу «виток в виток». Чем больше витков вы сделаете, тем выше будут индуктивные свойства катушки.

Теперь вы знаете, как намотать катушки индуктивности, и сможете применить это в домашних условиях для ремонта или создания собственных электроприборов.

Как собрать индуктор своими руками за 4 простых шага

Если вам нравится возиться с электроникой, возможно, вы знаете, что такое катушка индуктивности.Если нет, то вы пришли в нужное место. Катушка индуктивности — это пассивный электронный компонент, который накапливает энергию и сопротивляется изменениям электрического тока, проходящего через него. Основная идея индукторов очень проста. Вам не нужно беспокоиться о попытках обмена технологиями, если вы не можете позволить себе сборный индуктор. Если вам интересно узнать, как сделать свой собственный индуктор для домашних проектов, продолжайте читать инструкции ниже.

Шаг 1: Сбор материалов

Первый шаг к изготовлению индуктора своими руками — это приобретение подходящих материалов.Поскольку индуктор предназначен для хранения электрической энергии без изменений, вам понадобится провод, который может проводить электричество. Мы предлагаем эмалированный медный провод. Это может быть любой размер на ваш выбор. Кроме того, вам понадобятся острогубцы, пара кусачек и наждачная бумага или набор для пайки. Наконец, вам также понадобится цилиндрический объект, ширина которого приблизительно соответствует внутреннему диаметру катушки, которую вы хотите создать. Этим предметом может быть что угодно, от карандаша до сверла. Мы предлагаем найти сверло.Они просты в использовании и бывают разных размеров. Как только вы соберете все эти материалы, вы будете готовы приступить к изготовлению своего индуктора, пока вам нравится слушать Soundwire в фоновом режиме.

Шаг 2: Измерьте

Следующий шаг может быть пугающим для некоторых людей. Если вы заинтересованы в достижении определенного мкГн (микрогенри) от вашего индуктора, вам нужно будет рассчитать, какой длины должна быть катушка, чтобы достичь этой конкретной индуктивности. Это может быть сделано с немного математики и много терпения.В Интернете доступно несколько уравнений, поэтому узнайте, какое из них подходит для ваших целей. После того, как вы это сделаете, вам нужно будет отрезать провод примерно до необходимой длины, оставив немного дополнительного места на потом. После того, как провод был обрезан, пришло время намотать индуктор.

Шаг 3: Катушка

Чтобы начать наматывать индуктор, возьмите сверло (или другой цилиндрический предмет) и зажмите его между большим и указательным пальцами. Другой рукой скрестите проволоку и сверло так, чтобы они образовывали крест, при этом большая часть проволоки находилась с одной стороны.Просто не забудьте положить свои часы LG в другое место, чтобы они были в безопасности, пока вы делаете это. Затем осторожно прижмите обе стороны проволоки вниз, чтобы они согнулись по бокам сверла. Затем вы можете взять плоскогубцы с тонкими губками или своими пальцами начать закручивать лишнюю проволоку вокруг сверла. Не забудьте оставить по 3 см свободного места на каждом конце катушки. Витки должны быть плотно прижаты друг к другу. Продолжайте этот процесс, пока не достигнете желаемой длины катушки. Как только вы закончите, вы можете использовать острогубцы, чтобы согнуть «ножки» (лишнюю проволоку на каждом конце катушки), чтобы они были параллельны друг другу.Наконец, вытащите сверло и осторожно держите катушку, чтобы перейти к последнему этапу изготовления катушки индуктивности для микрокомпьютера или любой другой электроники, которую вы создадите.

Обмотка катушки

К сожалению, не существует стандартизированной формулы для достижения постоянной индуктивности катушки с собственной обмоткой, даже если вы используете комплект часов в штучной упаковке. Однако есть способ справиться с возвратной пружиной при самостоятельной намотке катушек. Использование клеевого пистолета может помочь при намотке. Затем, когда вы закончите, все, что вам нужно сделать, это снять засохший клей.Вы также можете связать кабель, чтобы дополнительно закрепить вещи, ожидая, пока клей высохнет. Это простой способ избежать разочарований при изготовлении собственного индуктора.

Шаг 4: Деизоляция

После того, как вы смотали проволоку, вы готовы выполнить свою задачу. Чтобы катушка индуктивности работала должным образом, вам придется снять изоляцию с двух ветвей катушки. Провод покрыт медной эмалью. Однако для того, чтобы энергия достигала и проходила через катушку, вам нужно, чтобы обе ножки были настроены на индуктивность.Сделать это можно одним из двух способов: наждачной бумагой или пайкой. Наждачная бумага включает в себя тщательное бритье медной эмали на каждой ноге, пока не обнаружится незащищенный провод под ним. Это может занять много времени, как и некоторые приложения для набора номера Android. Тем не менее, это хороший вариант для тех, кто не имеет или не хочет использовать паяльник. Другим вариантом было бы расплавление медной эмали с помощью набора для пайки. Это хороший вариант для более опытных. Независимо от того, что вы выберете, на конце каждой ножки не должно быть эмалевого покрытия.Как только вы увидите серебряную проволоку под ним, вы готовы использовать самодельный индуктор с пользой.

Материалы проекта

Если вам нужны какие-то материальные предложения, не ищите дальше. Начать можно с мультиметра Digitec: подойдет DT-6830. В качестве сердечника попробуйте феррит манифер 196 размером 20 × 55 мм. Когда дело доходит до катушки, попробуйте медный провод диаметром 0,3 мм для достижения наилучших результатов. Вы можете использовать любой обычный клей, но не забудьте подключить мультиметр, пока будете соединять основные части.Вы можете, конечно, использовать любые материалы, которые пожелаете, но если вы ищете отправную точку, попробуйте эти решения. Они обязательно помогут подготовить ваш проект к легкому доступу к интеллектуальной сети.

Настройка частоты передачи

Если вы успешно изготовили свою индукционную катушку, есть простой способ увеличить частоту передачи передатчика. Все, что вам нужно сделать, это увеличить расстояние между каждым витком катушки. Сделать это можно с помощью маленькой головки отвертки.Просто пошевелите им между промежутками, чтобы увеличить или уменьшить расстояние между ними. Это простой способ изменить частоту передачи с помощью катушки индуктивности, сделанной своими руками.

Создание самодельного индуктора может быть интересным и полезным, независимо от того, есть ли у вас степень магистра образования или нет. Ремонтируете ли вы старые часы или настраиваете тюнер, вам наверняка пригодится знание того, как сделать индуктор. Примените свои знания в реальном мире, создав свой собственный индуктор, и сообщите нам, как это работает! Просто не забывайте всегда принимать надлежащие меры предосторожности при работе с электроникой.

Фото с http://coil32.net/images/img/hlp/multilayer_inductor.jpg

Не пренебрегайте катушками индуктивности в своих проектах

Лу Френцель, ответственный редактор
[При поддержке Coilcraft]

Катушки индуктивности играют важную роль в электронике независимо от того, используются ли они для шунтирования, синфазных дросселей или фильтров.

Может быть, пришло время взглянуть на них еще раз.

Одно время инженерам советовали избегать катушек индуктивности в своих конструкциях, потому что они были слишком большими, тяжелыми и дорогими.Сегодня это уже не так. Тем не менее, есть некоторые свидетельства того, что инженеры используют меньше катушек индуктивности, чем другие пассивные компоненты.

Катушки индуктивности, по-видимому, не пользуются уважением, возможно, из-за непонимания характеристик и преимуществ катушек индуктивности. Определяет ли это ваше отношение к катушкам индуктивности? Если это так, вам действительно следует еще раз взглянуть на компонент, который действительно может улучшить ваш дизайн, если вы знаете, как его использовать.

Если вы забыли, катушки индуктивности противодействуют изменениям тока, протекающего через них.Когда ток возрастает или падает, магнитное поле вокруг индуктора индуцирует обратно в себя напряжение, которое противодействует изменениям. Катушка индуктивности представляет собой катушку проволоки вокруг сердечника из воздуха, порошкового железа, феррита или керамики. Он доступен в огромном разнообразии форм.

Начало работы: введение в технические характеристики индуктора

Выбор индуктора — это больше, чем номинальное значение индуктивности. Чтобы индуктор работал должным образом в конкретном приложении, необходимо уделить должное внимание допуску индуктивности, номинальным токам, DCR, максимальной рабочей температуре и эффективности в конкретных условиях эксплуатации.

Download App Note

Вещи, которых у нас не было бы без катушек индуктивности
Уделите минуту или около того и подумайте о некоторых электронных продуктах или схемах, которые не существовали бы или не были бы практичными, если бы не было таких вещей, как катушки индуктивности. Вот краткий список основных приложений:

Импульсные источники питания (SMPS): SMPS, такие как регуляторы, преобразователи постоянного тока и инверторы, являются хорошими примерами. Как бы вы сделали SMPS без катушки индуктивности? Они стали необходимы для достижения экономии энергии и эффективности.
Светодиодное освещение: Импульсные широтно-импульсные модуляторы (ШИМ) используют драйвер SMPS с несколькими индукторами для обеспечения наилучшего управления светодиодным освещением.
Фильтрация электромагнитных помех: По мере того, как электронное оборудование становится все более электрическим, уровень шума продолжает расти. Чтобы беспроводное оборудование могло работать с минимальными помехами, требуется устранение или минимизация электромагнитных помех (ЭМП) в той или иной форме. Несколько организаций установили стандарты, определяющие минимальные электромагнитные помехи для различных типов.Наиболее эффективные фильтры для устранения шума используют катушки индуктивности.
Усилители класса D: Эти эффективные усилители мощности звука используют несколько катушек индуктивности для фильтрации коммутируемого выхода в ровный, чистый аудиосигнал с минимальными искажениями. Без катушек индуктивности правила искажения.
Радиочастотные фильтры: Фильтры, особенно низкочастотные, широко используются в беспроводном оборудовании. Как сделать ВЧ-фильтр без одной или нескольких катушек индуктивности? Простые пассивные фильтры нижних частот — лучший выбор для устранения гармоник, нежелательных шумов и джиттера.
Все, что использует резонансные контуры: Последовательные и параллельные резонансные контуры LC по-прежнему играют важную роль в радиооборудовании.
А что бы вы делали без катушек индуктивности в цепях согласования импедансов?
Автомобильные системы зажигания: Катушки индуктивности в виде трансформаторов производят очень высокое напряжение, необходимое для двигателя внутреннего сгорания.

В общем, вы поняли. Природа создала совершенную противоположность емкости или дополнение к ней: индуктивность.

Важные характеристики индуктора
Необходимо знать следующие важные характеристики индуктора:

Катушки индуктивности также называют катушками или дросселями в зависимости от их применения.
Единицей индуктивности (L) является генри (H). Большинство катушек индуктивности имеют значения в диапазонах миллигенри (мГн), микрогенри (мкГн) или наногенри (нГн).
Сопротивление обмоток индуктора при постоянном токе и низких частотах, известное как сопротивление постоянному току (DCR).
Противодействие, которое индуктор оказывает сигналу переменного тока, называется индуктивным сопротивлением (X _L ).Это функция индуктивности (L) и частоты переменного тока (X _L = 2πfL).
Q — это так называемое качество индуктора, которое, по сути, определяет, сколько энергии он может хранить по сравнению с его потерями (Q = X _L /R).
В настроенных LC-цепях добротность катушки индуктивности определяет ее полосу пропускания, или BW (BW = f _r /Q).
Собственная резонансная частота (SRF) — это частота, на которой паразитная емкость резонирует с индуктивностью.
Максимальный номинальный ток.
Максимальное номинальное напряжение.

Проектирование с использованием катушек индуктивности
Вот некоторые способы использования катушек индуктивности в новых конструкциях.

Шунтирование или развязка: Большинство современных схем используют конденсаторы на шинах питания постоянного тока. Эти конденсаторы помогают отфильтровывать шумы и пульсации от источника питания и предотвращают распространение сигналов от цепей на другие цепи, использующие ту же шину постоянного тока. Особенно эффективным развязывающим устройством является комбинация катушки индуктивности (L) и конденсатора (C) (рис.1) .

1. Развязка источника постоянного тока и его нагрузки с помощью катушки индуктивности и конденсатора.

Смещение ВЧ: Распространенным способом подачи смещения постоянного тока на ВЧ-усилитель или другую схему является использование тройника смещения, как показано на рис. 2 . Катушка индуктивности позволяет подавать постоянный ток в интересующую цепь, одновременно изолируя переменный ток. Теперь доступны широкополосные дроссели, позволяющие использовать эту эффективную схему на высоких частотах УВЧ и СВЧ.

2.Тройники смещения используются для подачи постоянного напряжения питания на высокочастотные цепи.

Изоляция: Катушки индуктивности, по своей сути являющиеся фильтрами нижних частот, прекрасно изолируют РЧ-сигналы друг от друга. Индуктор пропускает постоянный ток и низкочастотные сигналы, блокируя более высокие частоты. Эффективность индуктора в этой роли зависит от его собственных резонансных частот. Специальные методы изготовления катушек позволяют управлять резонансными частотами, чтобы обеспечить высокий импеданс в широком диапазоне частот.Уникальная катушка с конической обмоткой является хорошим индуктором для этого применения.

Подавление: Когда вы пытаетесь устранить или подавить шум на проводе или выводе компонента, проще всего использовать ферритовую бусину. Буртик представляет собой магнитный цилиндрический материал, который окружает или обхватывает провод (рис. 3) . Бусинка превращает провод в маленькую индуктивность. Это очень эффективно для контроля некоторых видов высокочастотного шума.

3. Ферритовая шайба превращает провод в индуктор.

Синфазный дроссель: Если вам нужно избавиться или значительно ослабить шум в линии питания переменного тока или в дифференциальном кабеле передачи данных, синфазный дроссель — отличное решение. Нормы, требующие минимизации электромагнитных помех (EMI), почти всегда требуют синфазного дросселя.

Этот компонент состоит из двух обмоток на общем сердечнике. Обмотки расположены так, что объединенный магнитный поток блокирует или нейтрализует шум (рис.4) . Большинство источников питания переменного тока должны иметь синфазный дроссель на входе переменного тока. Кроме того, синфазные дроссели используются в большинстве высокоскоростных интерфейсов последовательной передачи данных, таких как USB, HDMI, PCIe, LVDS и других, использующих дифференциальное соединение.

4. Так работают синфазные дроссели.

Фильтры: Пассивный фильтр с катушками индуктивности и конденсаторами очень эффективен для управления полосой пропускания цепи, устранения гармоник или нежелательных интермодуляционных искажений и шума.Дизайн фильтра всегда был сложной задачей, но сегодня с помощью программного обеспечения для проектирования и онлайн-инструментов вы можете быстро создать именно тот фильтр, который вам нужен. Проблема в том, что вычисленные значения емкости и индуктивности часто являются нечетными значениями, недоступными в виде реальных компонентов. Конденсаторы бывают разных номиналов и легко комбинируются для получения нужного номинала.

Это не относится к катушкам индуктивности. В RF вы можете спроектировать и изготовить свои собственные катушки индуктивности, такие как катушки с воздушной обмоткой. Сегодня в этом меньше необходимости; некоторые производители катушек индуктивности имеют обширные линейки продукции со многими стандартными значениями катушек индуктивности, что делает проектирование фильтров проще, чем когда-либо.

Согласование импеданса: LC-цепи широко используются для согласования импедансов в оборудовании для максимизации передачи мощности. Сети Z-match распространены в высокочастотных цепях. Трудно обойтись без катушек индуктивности и не имея доступа к необычным значениям, которые, как правило, рассчитываются при проектировании этих схем. Популярная L-образная сеть (рис. 5) или некоторые ее варианты широко используются для согласования R _L с R _g.

5. Цепи согласования импеданса, такие как популярная L-схема, основаны на правильном сочетании L и C.

Непреднамеренная индуктивность: Как и паразитная емкость, паразитная или непреднамеренная индуктивность часто является проблемой в некоторых схемах. Провода индукторы; выводы конденсатора и транзистора представляют собой небольшие катушки индуктивности. Во многих, если не в большинстве случаев, этой небольшой индуктивностью можно пренебречь. Но на высоких частотах даже небольшая индуктивность может привести к нежелательным эффектам. Вы укорачиваете провода или медь на печатной плате.

Другие источники индуктивности не связаны с компонентом индуктора как таковым.Он бывает в виде реле, соленоида или обмотки двигателя. Эта собственная индуктивность нежелательна и может привести к повреждению других компонентов. Большинство реле, соленоидов и двигателей управляются транзистором. Когда транзистор выключается, напряжение, подаваемое на катушку, отключается, магнитное поле в катушке быстро разрушается, что вызывает большой кратковременный всплеск напряжения, который может повредить транзистор. Помните:

V = −L(di/dt)

Подавляющий или обратноходовой диод на катушке, подобный показанному на рис. 6 , устраняет проблему.

6. Когда управляющий транзистор выключается, возникающее в результате высокое наведенное напряжение в катушке может повредить транзистор, если отсутствует подавляющий диод.

Рассеиваемая мощность в катушках индуктивности: Поскольку в катушках индуктивности для обеспечения обмотки используется проволока или другие проводники, они также будут рассеивать мощность. В этом случае основной проблемой является сопротивление катушки индуктивности постоянному току. Чем ниже DCR, тем меньше энергии и тепла. При более высоких уровнях рассеиваемой мощности тепло увеличивает эффективное последовательное сопротивление (ESR), которое состоит из DCR и потерь на переменном токе, таких как скин-эффект, который увеличивается с увеличением рабочей частоты.Это приводит к уменьшению Q. Не забудьте включить ESR в свои расчеты мощности при проектировании с высокочастотными дросселями.

Разработка собственного индуктора
Проектирование индуктора — это специальность ЭЭ внутри специальности. Некоторые инженеры могут спроектировать свои собственные катушки, когда они просты, но в большинстве случаев это пустая трата времени. Существует слишком много форм, типов магнитных сердечников и конфигураций обмотки, чтобы знать все это. Лучше всего работать с известным производителем индукторов с обширной линейкой продуктов, чтобы определить, какой индуктор вам нужен.

Не упускайте из виду катушки индуктивности в своих проектах2019-06-252019-06-25/wp-content/uploads/2018/05/innovation-destination-logo.pngInnovation Destination: Automotivehttps://innovation-destination.com/ wp-content/uploads/2019/06/carignition-637351166.jpg200px200px

Индивидуальные катушки индуктивности и готовые варианты

Стандартизация магнитных компонентов

Следующий вариант — использовать программное обеспечение для моделирования. Использование трехмерного программного обеспечения конечных элементов даст наилучшие результаты, поскольку оно может лучше учитывать потери переменного тока, возникающие из-за геометрии обмотки, в отличие от двумерных или чисто числовых расчетов.В любом случае требуется время для создания моделей или просто для ввода и запуска различных предлагаемых значений индуктивности.

Если кто-то только начинает изучать процесс проектирования источников питания, то будет полезно понять, казалось бы, бесконечное количество вариантов, доступных в отношении всех компонентов, а не только магнитных и их влияния на конструкцию. Никто не предполагает, что существует только одна уникальная комбинация резисторов и конденсаторов, которая обеспечивает работу компенсации контура управления. Точно так же и с магнитными компонентами нет единого решения.Множество проектных требований сбалансированы друг с другом, чтобы найти наилучшее решение для каждой ситуации.

Интересно, что в источниках питания магнитные компоненты — единственные, где инженеры считают, что должны разрабатывать их самостоятельно. Почему это? Никто не проектирует и не производит свои собственные МОП-транзисторы, диоды, конденсаторы, резисторы или контроллеры. Почему магнетики? Являются ли магнитные компоненты (катушки индуктивности и трансформаторы) последней границей стандартизации? Вряд ли. Реальность проста.Магнитные компоненты — это одна из последних свобод, доступных инженеру, где он может вносить коррективы для компенсации или оптимизации схемы. Это особенно верно для трансформаторов, в меньшей степени для катушек индуктивности.

Стандартные катушки индуктивности малой мощности имеют стандартные значения, как и резисторы и конденсаторы. Точно так же существует множество различных типов и стилей, которые охватывают широкий спектр приложений. Одна компания могла бы производить все возможные детали, устраняя необходимость в специальных катушках индуктивности.Очевидно, мы все можем вспомнить случаи, когда это не так. Всегда будут особые или уникальные требования и ситуации, которые могут быть выполнены только с помощью специального индуктора. Однако в подавляющем большинстве случаев стандартный индуктор, тщательно выбранный из тысяч доступных, будет самым быстрым и экономичным решением без каких-либо компромиссов.

Выбор лучших катушек индуктивности

Würth Elektronik eiSos, производитель стандартных катушек индуктивности, предлагает бесплатный онлайн-инструмент, который помогает инженерам проанализировать и быстро выбрать лучшую катушку индуктивности для своего применения.Нет необходимости приобретать сердечники, катушки, провода, обмотки и оборудование или тратить время на эксперименты и догадки. С помощью REDEXPERT инженер просто вводит свою топологию с основными параметрами, и инструмент мгновенно перечисляет все подходящие катушки индуктивности в удобной форме в одной таблице.

Использование трансформаторов в LTspice/Switcher CAD III

Трансформаторы

являются ключевым компонентом во многих конструкциях импульсных регуляторов, обеспечивая изолирующий барьер в опасных системах большой мощности, обеспечивая очень высокие коэффициенты понижения или повышения в высоковольтных конструкциях и (с дополнительной обмоткой) легко размещая несколько или инвертирующих выходов. .Во всех преобразователях обратного хода, прямого хода и SEPIC используются трансформаторы. В этой статье рассказывается, что вам нужно знать, чтобы добавить преобразователи в моделирование LTspice/SwitcherCAD III.

О LTspice/SwitcherCAD III

LTspice/SwitcherCAD III — это мощный инструмент SPICE-моделирования со встроенной функцией записи схем. В отличие от многих других бесплатных симуляторов, LTSpice является инструментом общего назначения и не имеет ограничений. LTspice включает модели для большинства импульсных преобразователей постоянного тока Linear Technology, а также библиотеку устройств для общего моделирования аналоговых схем, включая операционные усилители, компараторы, линейные стабилизаторы и дискретные элементы.LTspice/SwitcherCAD III можно бесплатно скачать здесь.

На рис. 1 показан основной метод. Можно просто изобразить каждую обмотку трансформатора как катушку индуктивности и соединить катушки индуктивности с помощью директивы SPICE, называемой оператором K (например, «K1 L1 L2 1»).

Рисунок 1. Чтобы добавить трансформатор в модель LTSpice/SwitcherCAD III, просто нарисуйте две катушки индуктивности и добавьте оператор «K», чтобы соединить катушки индуктивности.

Чтобы добавить директиву, выберите SPICE Directive в меню Edit.Это позволяет размещать текст на схеме, включенной в список соединений SPICE. Как только индуктор упоминается в K-выражении, LTspice использует символ индуктора с видимой точкой фазировки для обозначения фазировки каждой обмотки.

Установка коэффициента трансформации трансформатора — это просто вопрос выбора правильных значений индуктивности. Помните, что индуктивность пропорциональна квадрату отношения витков. В приведенном выше примере соотношение витков 1:3 дает отношение индуктивности 1:9.

Последняя запись K-выражения — это коэффициент взаимной связи.Это по шкале от 0 до 1, где 1 означает идеальную связь между индукторами (т. Е. Отсутствие индуктивности рассеяния). Индуктивность рассеяния обычно нежелательна в практической схеме. Например, в трансформаторах, предназначенных для накопления энергии, таких как обратноходовой преобразователь, индуктивность рассеяния не позволяет вторичной обмотке отводить всю энергию, накопленную первичной. В неаккумулирующем трансформаторе импеданс индуктивности рассеяния может ограничивать, насколько хорошо вторичная обмотка может экранировать сердечник от тока первичной обмотки, устанавливая жесткое ограничение на количество энергии, которое может быть преобразовано через трансформатор. В любом случае индуктивность рассеяния может вызвать нежелательные скачки напряжения или звон, что может привести к необходимости использования демпфирующих цепей и связанных с ними потерь энергии. Мы вернемся к индуктивности рассеяния позже, но для первоначального моделирования проще и часто достаточно игнорировать индуктивность рассеяния, установив коэффициент взаимной связи равным 1,

Если у вас есть трансформатор с более чем одной первичной и одной вторичной обмоткой, вы должны убедиться, что включены все взаимные индуктивности.Рассмотрим трансформатор с четырьмя обмотками; L1, L2, L3 и L4. Распространенной ошибкой является добавление только трех взаимных связей с тремя отдельными К-операторами для такого трансформатора с четырьмя обмотками:

K1 L1 L2 1
K2 L2 L3 1
K3 L3 L4 1

LTspice скажет вам, что этот трансформатор невозможен, поскольку невозможно, чтобы L1 был идеально связан с L2, а L2 идеально связан с L3 без некоторой связи между L1 и L3. Да, две катушки индуктивности могут не иметь взаимной индуктивности, но иметь некоторую связь с третьей, но существуют ограничения на то, насколько хорошо они могут быть связаны с этой третьей.LTspice анализирует матрицу коэффициентов взаимной связи и определяет, физически реализуемы ли ваши коэффициенты связи.

Трансформатор с четырьмя обмотками обычно имеет шесть ненулевых взаимных индуктивностей:

K1 L1 L2 1
K2 L1 L3 1
K3 L1 L4 1
K4 L2 L3 1
K5 L2 L4 1
K6 L3 L4 1

В общем случае число взаимных индуктивностей в трансформаторе с N обмотками равно N • (N – 1)/2. Обратите внимание, что число растет как N в квадрате, точно так же, как индуктивность каждой отдельной обмотки пропорциональна квадрату числа витков.

Перестановка всех названий катушек индуктивности вручную для создания отдельных операторов взаимной связи для каждой взаимной индуктивности в лучшем случае утомительна и может привести к ошибкам. Лучшим подходом является использование одного K-оператора, в котором упоминаются все катушки индуктивности, намотанные на одном сердечнике, и пусть LTspice сделает всю работу:

К1 L1 L2 L3 L4 1

LTspice понимает, что все эти катушки индуктивности связаны друг с другом одним и тем же коэффициентом взаимной связи. На рис. 2 показан этот метод, используемый в трансформаторе с четырьмя обмотками, сконфигурированном как автотрансформатор путем последовательного соединения обмоток.

Рисунок 2. Чтобы добавить трансформатор с более чем двумя обмотками, добавьте оператор «K», который включает все связанные катушки индуктивности.

Вы можете захотеть смоделировать влияние индуктивности рассеяния, чтобы рассмотреть конструкции демпфера или определить время коммутации преобразователя с резонансной коммутацией. Есть два способа добавить индуктивность рассеяния к вашей модели. Вы можете либо включить дополнительные катушки индуктивности последовательно с выводами катушек индуктивности — очень прямолинейный подход — либо использовать коэффициент взаимной связи меньше единицы.Индуктивность рассеяния, L _LEAK , может быть связана с индуктивностью обмотки, L, и коэффициентом связи, K, уравнением:

Если K близко к 1, два метода электрически эквивалентны.

Одно предостережение: объем работ по моделированию значительно возрастает, когда добавляется утечка, потому что, как только вы добавляете к моделированию индуктивность рассеяния, вам также необходимо моделировать емкости, которые могут вызывать колебания, и потери, которые ограничивают добротность звона, в чтобы получить какое-либо соответствие между смоделированными и измеренными эффектами. По этой причине я обычно рекомендую начать моделирование без какой-либо индуктивности рассеяния, а затем добавить ее позже, если вы чувствуете, что вам нужно исследовать неидеальное поведение из-за индуктивности рассеяния в трансформаторе.

Чтобы смоделировать трансформатор в симуляциях LTspice/SwitcherCAD III, просто нарисуйте каждую обмотку трансформатора как отдельный индуктор. Затем добавьте в схему директиву SPICE вида K1 L1 L2 L3 … 1. Вот в принципе!

Для примера файла моделирования с использованием связанных катушек индуктивности в преобразователе SEPIC посетите страницу продукта для контроллера LTC1871 и щелкните вкладку Simulate, чтобы получить готовую к запуску демонстрационную схему.

Страница не найдена – Agreena

Handelsplatformen Commoditrader navn til Agreena.

25 августа 2021 г. Датский

Handelsplatformen Commoditrader Skifter navn til Agreena.

Commoditrader запустил несколько цифровых ручных платформ, дер демократических и эффективных манипуляций с земельными участками vigtigste råvare – korn. I dag er platformen veletableret i flere europæiske lande. Og flere digitale løsninger er kommet til.

Det skriver selskabet i en pressemeddelelse.

Navneskiftet til Agreena marker, and productporteføljen nu ikke kun rummer en handelsplatform for korn, men en række ag-tech-løsninger, der hjælper landmænd over hele Europa med at blive både øde øde og konomisk og klimamæssigt bæredygtige.

Fra Handel Med Korn Til Handel Med CO2

”Der er sket meget, siden vi starte virksomheden i 2016. Klima- og miljøspørgsmål er skyllet ind over landbrugsbranchen med fornyet styrke.Derfor udviklede vi Commodicarbon: Et программа, включающая в себя сертификат CO2 на землю, который имеет сертификат на соответствие климатическим нормам и стандартам. Gennem programt kan landmanden vælge at få medfinansieret og accelereret den grønne omstilling af sin bedrift, fortæller administrerende direktør Simon Haldrup.

Bredere Fokus På Bæredygtige Ag-tech-løsninger Kalder På Nyt Navn

”Vi oplevede hardigt en stor interesse for vores nye forretningsområder, herunder Commodicarbon. Men vi oplevede også, at nogle blev forvirrede over, at vores firmanavn var det samme som navnet på et af vores produkter. Og med de mange løsninger, vi forventer at udvikle i fremtiden, kunne vise, at forvirringen nok kun ville blive større, hvis vi Skulle til at føje endnu flere produktnavne til Commodi-familien. Derfor havde vi brug for at finde et nyt navn, der bere kunne afspejle vores focus på at udvikle Innovation ag-tech-løsninger, der hjælper landmænd med at drive en økonomisk og klimamæssigt bæredygtig forretning», lyder det fra Simon Haldrup, der forretning», lyder det fra Simon Haldrup, der forretning

”Valget faldt på navnet Agreena, fordi den første stavelse peger i retning af landbrug, samtidig med at green afspejler vores focus på at accelerere landbrugets grønne omstilling.Og så kunne vi godt lide, at Agreena på engelsk ligger ret tæt op ad Arena. Vi ser nemlig først og fremmest os selv som en enabler (en der muligør det. red), der bygger den platform – eller arena – hvor landmanden kan få succes», fortæller Simon Haldrup.

Детский номер для собак и собак IKKE et Farvel til nogle af de eksisterende Услуги:

”Vi har hverken fejet vores produkter til siden eller lagt dem bag os – vi bygger slet og retпечь. Все услуги Fortsætter fuldstændig сом Hidtil.Nu sker det bare under et navn, der bedre indkapsler vores vision, og hvor vi er på vej hen som virksomhed”, udtaler Simon Haldrup.

Læs artiklen her.

by Oliver Franklin

Моделирование индукторов с помощью LTspice — технические статьи

Катушки индуктивности являются опорой среди электронных компонентов. В этой статье мы узнаем, как можно моделировать катушки индуктивности с помощью LTspice, программы моделирования схем, в которой точность моделирования зависит от точности используемых моделей.

Здесь мы обсудим три разные модели моделирования, начиная с самой низкой сложности (линейной), обсуждая золотую середину (нелинейную) и переходя к самой высокой сложности (модель CHAN). Попутно вы также узнаете некоторые хитрости о LTspice.

Ток насыщения дросселя и гистерезис

Катушки индуктивности представляют собой верхний предел хранения магнитной энергии. Когда достигается ток насыщения, индуктор теряет магнитные свойства, такие как проницаемость.Когда это происходит, индукторы не могут продолжать накапливать энергию.

Эта ситуация меняется на противоположную, как только ток, протекающий через индуктор, уменьшается. Эта концепция насыщения должна учитываться в моделях для точного моделирования таких приложений, как источники питания, где магнитные компоненты имеют решающее значение.

Особенностью индукторов является то, что даже если мы удалим ток намагничивания, циркулирующий через индуктор, плотность магнитного потока, связанная с материалом сердечника индуктора, сама по себе не уменьшится до нуля.Нам нужно подать ток в противоположном направлении, чтобы восстановить катушку индуктивности в ненамагниченное состояние. Это явление называется гистерезисом и является одной из основных характеристик, определяющих применение магнитного материала.

Петля гистерезиса индуктора. Изображение предоставлено Ресурсным центром NDT

Как показано на изображении выше, мы видим, что количество потока, присутствующего в катушке индуктивности, зависит не только от приложенного тока, но и от предыдущего состояния катушки индуктивности.

Сопротивление, емкость и температура в индукторах
В идеале индукторы имеют только индуктивность, которая измеряется в генри (Гн). Однако в реальном мире мы должны бороться с паразитами, которые всегда присутствуют в индуктивных компонентах. Поскольку эти паразиты делают поведение индуктора неидеальным, мы не можем упускать их из виду при моделировании индуктора.
Хотя в этой статье мы не будем тратить много времени на обсуждение магнитных свойств индукторов, вот список соответствующих параметров, которые помогут нам повысить точность нашей модели при моделировании индукторов в LTspice:
Серия R : последовательное сопротивление из-за конечного удельного сопротивления меди (также известное как сопротивление постоянному току)
Rparallel : Параллельное сопротивление, вызванное потерями в сердечнике
Параллельный : Емкость последовательных обмоток
Температурный коэффициент : Соображение, учитывающее тот факт, что катушки индуктивности могут изменять свои магнитные свойства за счет самонагрева (из-за тока, который циркулирует через них, и паразитного сопротивления)
Добавление этих значений в моделирование поможет вам получить более реалистичные результаты, которые будут более точно соответствовать реальному поведению данного индуктора.

Вариант моделирования 1: простая линейная модель
Первая модель включает все перечисленные выше параметры и выполняет моделирование, как это происходит в линейной цепи.
К счастью, нам не нужно вручную добавлять каждый паразитный компонент. Чтобы ускорить моделирование, LTspice включает внутренние модели.
Если щелкнуть правой кнопкой мыши на индукторе, появится следующее окно:

Паразитные компоненты катушек индуктивности в LTspice

Вот хитрость для LTspice! Если вы не введете какое-либо значение для параллельного сопротивления, LTspice будет включать значение по умолчанию.Если вы хотите отключить эту опцию, перейдите в меню «Инструменты» и выберите «Панель управления». Отсюда выберите Hacks! вкладку, как показано ниже.

Опция параллельного сопротивления по умолчанию (Rpar) в LTspice

Вам необходимо снять отметку в поле «Указать минимальное демпфирование индуктора, если Rpar не задано».

Вариант моделирования 2: нелинейная модель
Когда линейных моделей недостаточно, LTspice предоставляет средства для учета насыщения индуктора.Мы можем определить функцию, определяющую поток индуктора.
Чтобы определить поток катушки индуктивности, нам нужно изменить список цепей. Это можно сделать, нажав клавишу «CTRL», а затем щелкнув правой кнопкой мыши индуктор. Появится следующее окно:
.

Переменная «x» относится к току катушки индуктивности. Мы можем ввести собственную информацию в поле «Значение», а затем нажать кнопку «ОК». Теперь, чтобы проверить наш ввод, мы выбираем «Просмотр» в меню, а затем выбираем «SPICE Netlist».Это приводит нас к редактору схем.

В нашем примере смоделированная схема состоит из катушки индуктивности, включенной последовательно с источником тока.

Напряжение на катушке индуктивности можно выразить как
$$V = -L \frac{dI}{dt}$$
Итак, поскольку то, что мы представляем, является изменением тока, индуктивность может быть получена непосредственно путем измерения напряжения на катушке индуктивности (узел ind).
Для ясности мы построили выражение: V(ind)/1V, чтобы убрать единицы измерения напряжения. Вертикальный масштаб линейный.

Мы можем понять, почему индуктивность уменьшается таким образом, если мы вспомним, что магнитный поток катушки индуктивности равен индуктивности, умноженной на ток. Ток увеличивается с постоянной скоростью в течение 1-секундного моделирования, но из-за насыщения магнитный поток не увеличивается постоянно. Уменьшение индуктивности отражает это изменение соотношения между током и магнитным потоком.
Для дальнейшего анализа мы можем построить зависимость индуктивности от тока. Производим увеличение тока от -3 ампер до 3 ампер с шагом 0,01.

Эта схема дает следующий график:

Вариант моделирования 3: модель CHAN
При проектировании наших магнетиков нам необходимо контролировать все параметры катушек индуктивности, о которых мы говорили ранее. Иногда может быть сложно смоделировать их все в LTspice или любом другом инструменте моделирования.
В LTspice доступна третья модель, модель CHAN, созданная Джоном Чаном и описанная в исследовательской статье под названием «Модель нелинейного трансформатора для моделирования цепей». Точность этой модели широко доказана, и она может моделировать петлю гистерезиса всего с тремя параметрами:
Коэрцитивная сила (Hc), в ампер-витках/метр
Остаточная плотность потока (Br), в Теслах
Плотность потока насыщения (Bs), в Теслах
Также необходимо добавить механические аспекты катушки индуктивности:
Магнитная длина (Lm), в метрах
Длина зазора (Lg), в метрах
Площадь поперечного сечения (А), в квадратных метрах
Количество витков (Н)
Давайте посмотрим, что произойдет с той же схемой, которую мы использовали раньше, если мы включим все эти параметры.

А теперь построим зависимость индуктивности от тока:

Заключение
Катушки индуктивности — это сложные и важные компоненты электроники. LTspice позволяет разработчикам упростить цикл проектирования, предоставляя быстрые и точные методы их моделирования. В зависимости от сложности вашей схемы вы можете использовать одну из трех представленных здесь моделей.
Схемы в этой статье довольно простые, но они являются хорошей отправной точкой для дальнейшего анализа.Существует компромисс между скоростью и точностью, но LTspice, как правило, довольно быстр, поэтому всегда рекомендуется использовать наиболее точную модель, когда это возможно.
.

Изготовление дросселя

Реактивное сопротивление катушки индуктивности

Особенности применения дросселей в схемах

Индуктивность

Самоиндукция

Типы катушек индуктивности

Дроссели

Опыты с катушкой

Обозначение на схемах

Последовательное и параллельное соединение катушек

Резюме

Принцип работы катушки индуктивности

Материалы для создания катушки

Как намотать катушку индуктивности

Ручная намотка и расчет индуктивности катушек «Универсаль. Как наматывают катушки индуктивности? Приспособление для намотки катушки индуктивности своими руками

Изготовление дросселя

Реактивное сопротивление катушки индуктивности

Особенности применения дросселей в схемах

Конструкция катушки

Расчёт индуктивности прямого провода

Расчёт однослойной намотки

Дроссель с сердечником

Многослойная намотка

Видео

Расчет однослойных цилиндрических катушек производится по формуле

Расчет катушек индуктивности под конкретный провод

Индуктивность

Самоиндукция

Типы катушек индуктивности

Дроссели

Опыты с катушкой

Обозначение на схемах

Последовательное и параллельное соединение катушек

Резюме

Расчет катушек индуктивности для фильтров и схем

Расчет однослойных цилиндрических катушек производится по формуле

Расчет катушек индуктивности под конкретный провод

Как сделать простой индукционный нагреватель

Необходимые детали

Процесс сборки индукционного нагревателя

Смотрите видео

Изготовление катушки для импульсного металлоискателя своими руками – Мир искателей

Катушка для импульсного металлоискателя из витой пары

Большая катушка для импульсного металлоискателя своими руками.

Итак, процесс изготовления катушки для импульсных металлоискателей:

МЕТАЛЛОИСКАТЕЛИ: О КАТУШКАХ

Способ намотки плоской катушки. Изготовление катушек тма, дма Способы намотки витков в катушке

Изготовление дросселя

Реактивное сопротивление дросселя

Особенности применения дросселей в цепях

Индуктивность

Самоиндукция

Типы катушек индуктивности

Дроссели

Опыты с катушками

Обозначение на схемах

Последовательное и параллельное соединение катушек

Резюме

Как работает индуктор

Материалы для создания катушки

Как намотать индуктор

Как собрать индуктор своими руками за 4 простых шага

Шаг 1: Сбор материалов

Шаг 2: Измерьте

Шаг 3: Катушка

Обмотка катушки

Шаг 4: Деизоляция

Материалы проекта

Настройка частоты передачи

Не пренебрегайте катушками индуктивности в своих проектах

Катушки индуктивности играют важную роль в электронике независимо от того, используются ли они для шунтирования, синфазных дросселей или фильтров.

Индивидуальные катушки индуктивности и готовые варианты

Использование трансформаторов в LTspice/Switcher CAD III

Трансформаторы

О LTspice/SwitcherCAD III

Страница не найдена – Agreena

Handelsplatformen Commoditrader navn til Agreena.

Handelsplatformen Commoditrader Skifter navn til Agreena.

Моделирование индукторов с помощью LTspice — технические статьи

Ток насыщения дросселя и гистерезис