Ručné navíjanie a výpočet indukčnosti cievok "Univerzál. Ako sa navíjajú induktory? Zariadenie na navíjanie induktora urobte sami

Výpočet a výroba tlmivky, tlmivky. Typické elektronické obvody s tlmivkami. Ako vyrobiť induktor vlastnými rukami (10+)

Tlmivka, tlmivka - Návrh, výroba, použitie

Výroba tlmivky

Najprv sa rozhodneme pre materiál magnetického obvodu (jadra). Ak je frekvencia väčšia ako 10 kHz, tak použijeme ferity, ak menej ako 3 kHz, tak železo, ak medzi týmito hodnotami, tak sa rozhodujeme na základe konkrétnych podmienok.

Tlmivky sa vyrábajú s medzerou v jadre. Správna hrúbka medzery v kombinácii so správnym počtom závitov poskytuje požadované parametre tlmivky.

Tu je výber materiálov pre vás:

Reaktancia induktora

Ideálna tlmivka nemá klasický ohmický odpor, jednosmerný odpor tlmivky je nulový. Ak sa však na induktor aplikuje striedavé napätie, potom v dôsledku periodickej akumulácie energie v magnetickom poli a jej následného návratu bude v obvode prúdiť konečný prúd.

Okrem toho prúd cez induktor nezávisí od napätia v aktuálnom okamihu, ale závisí od histórie zmien napätia, to znamená, že je určený primitívom napätia v závislosti od času. Takže ak sa na induktor aplikuje sínusové napätie, prúd bude mať tvar mínus kosínus. Je to kvôli tomuto fázovému posunu, že tepelná energia nie je rozptýlená na ideálnom induktore.

Na skutočných induktoroch a v obvodoch okolo nich sa tepelná energia samozrejme rozptýli, pretože všetky majú nenulový ohmický odpor. Tam sa sila rozptýli.

Ak vezmeme do úvahy sínusové napätie a pracujeme s pojmami efektívne napätie a prúd, potom môžeme napísať vzorec pripomínajúci Ohmov zákon pre odpory. [ Efektívny prúd cez tlmivku] = [Skutočné napätie na škrtiacej klapke] / [Z], kde [ Z] = (2 * PI * [ frekvencia napätia] * [Indukčnosť tlmivky]). Tento vzorec je užitočný pri výpočte indukčných deličov striedavého napätia a horno- a dolnopriepustných filtrov.

Vlastnosti použitia tlmiviek v obvodoch

Tlmivky môžu byť zapojené do série a paralelne.

[Indukčnosť sériovo zapojených tlmiviek] = +

[Indukčnosť paralelne zapojených tlmiviek] = 1 / (1 / [Indukčnosť prvej tlmivky] + 1 / [Indukčnosť druhej tlmivky])

Obrázok ukazuje typické obvody na induktoroch. (A) - Indukčný delič striedavého napätia. [ Nižšie napätie škrtiacej klapky] = [Vstupné napätie] * / ([nižšia indukčnosť tlmivky] + [horná indukčnosť tlmivky]) (B) - Hornopriepustný filter. (B) - Nízkopriepustný filter.

Žiaľ, v článkoch sa periodicky vyskytujú chyby, opravujú sa, články sa dopĺňajú, rozvíjajú, pripravujú sa nové. Prihláste sa na odber noviniek, aby ste boli informovaní.

Ak vám niečo nie je jasné, určite sa pýtajte!
Opýtať sa otázku. Diskusia k článku. správy.

A to, čo je E v prvom vzorci, sa ukazuje ako obrovské množstvo indukčnosti. V prvom vzorci je hodnoverné, ak je indukčnosť v mikrohenry.Ak tomu dobre rozumiem, tak napríklad E-3 znamená 0,001?

Tlmivky sú určené na filtrovanie vysokofrekvenčných prúdov. Sú inštalované v oscilačných obvodoch a používajú sa na iné účely v elektrických a elektronických obvodoch. Hotové továrenské zariadenie je v prevádzke spoľahlivejšie, ale drahšie ako ručne vyrobené. Okrem toho nie je vždy možné zakúpiť položku s potrebnými vlastnosťami. V tomto prípade môže byť výpočet induktora a samotného zariadenia vykonaný nezávisle.

Dizajn cievky

Rám zariadenia je vyrobený z dielektrika. Môže to byť tenký (nefóliovaný) getinak, textolit a na toroidných jadrách - len vinutie z lakovanej tkaniny alebo podobného materiálu.

Vinutie je vyrobené z pevného alebo lankového izolovaného drôtu.

Vo vnútri vinutia je vložené jadro. Je vyrobený zo železa, transformátorovej ocele, feritu a iných materiálov. Môže byť uzavretý, toroidný (donut), štvorcový alebo otvorený (tyč). Výber materiálu závisí od pracovných podmienok: frekvencia, magnetický tok a ďalšie parametre.

Elektrický prúd pretekajúci drôtom vytvára okolo neho elektromagnetické pole. Pomer veľkosti poľa k sile prúdu sa nazýva indukčnosť. Ak je drôt skrútený do krúžku alebo navinutý okolo rámu, získate induktor. Jeho parametre sa vypočítavajú podľa určitých vzorcov.

Výpočet indukčnosti priameho drôtu

Indukčnosť rovnej tyče je 1-2 μH na meter. Závisí to od jeho priemeru. Presnejšie, dá sa vypočítať podľa vzorca:

L=0,2l(logl/d-1), kde:

  • d - priemer drôtu,
  • l je dĺžka drôtu.

Tieto množstvá sa musia merať v metroch (m). V tomto prípade bude mať výsledok rozmer mikrohenry (µH). Namiesto prirodzeného logaritmu ln je prípustné použiť desatinné číslo lg, ktoré je 2,3-krát menšie.

Predpokladajme, že niektorá časť je spojená drôtmi s dĺžkou 4 cm a priemerom 0,4 mm. Po výpočte pomocou kalkulačky pomocou vyššie uvedeného vzorca získame, že indukčnosť každého z týchto drôtov bude (zaokrúhlená) 0,03 μH a dva - 0,06 μH.

Montážna kapacita je približne 4,5 pF. V tomto prípade bude rezonančná frekvencia výsledného obvodu 300 MHz. Toto je pásmo VHF.

Dôležité! Preto pri inštalácii zariadení pracujúcich vo VHF frekvenciách musí byť dĺžka prívodov dielov minimálna.

Výpočet jednovrstvového vinutia

Na zvýšenie indukčnosti je drôt zložený do krúžku. Veľkosť magnetického toku vo vnútri prstenca je asi trikrát väčšia. Dá sa vypočítať pomocou nasledujúceho výrazu:

L = 0,27D(ln8D/d-2), kde D je priemer prstenca meraný v metroch.

So zvyšujúcim sa počtom závitov sa indukčnosť stále zvyšuje. Indukcia jednotlivých závitov v tomto prípade ovplyvňuje susedné, takže výsledné parametre sú úmerné nie počtu závitov N, ale ich druhej mocnine.

Tlmivka s jadrom

Parametre vinutia navinutého na ráme s priemerom oveľa menším ako dĺžka sa vypočítajú podľa vzorca:

Platí pre zariadenie veľkej dĺžky alebo veľkého torusu.

Rozmer v ňom je uvedený v metroch (m) a henry (H). Tu:

  • 0 = 4 10-7 H/m – magnetická konštanta,
  • S = D2/4 je plocha prierezu vinutia, magnetická permeabilita magnetického obvodu, ktorá je menšia ako permeabilita samotného materiálu a zohľadňuje dĺžku jadra; v otvorenom prevedení je oveľa menší ako materiál.

Napríklad, ak je tyč antény vyrobená z feritu s permeabilitou 600 (trieda 600NN), výsledný produkt bude mať hodnotu 150. Pri absencii magnetického jadra = 1.

Aby bolo možné použiť tento výraz na výpočet vinutí navinutých na toroidnom jadre, musí sa merať pozdĺž stredovej čiary prstenca. Pri výpočte vinutí navinutých na železe v tvare E bez vzduchovej medzery sa dĺžka dráhy magnetického toku meria pozdĺž stredovej čiary jadra.

Pri výpočte sa neberie do úvahy priemer drôtu, preto sa pri nízkofrekvenčných prevedeniach volí prierez drôtu podľa tabuliek na základe prípustného ohrevu vodiča.

Vo vysokofrekvenčných zariadeniach, ako aj v iných, sa snažia minimalizovať ohmický odpor, aby sa dosiahol maximálny kvalitatívny faktor zariadenia. Jednoduché zvýšenie prierezu drôtu nepomôže. To vedie k potrebe navíjania vinutia v niekoľkých vrstvách. Ale RF prúd tečie hlavne po povrchu, čo vedie k zvýšeniu odporu. Faktor kvality vo vysokofrekvenčných prvkoch rastie spolu s nárastom všetkých rozmerov: dĺžky a priemeru vinutia a drôtu.

Maximálny faktor kvality sa dosiahne v krátkom vinutí s veľkým priemerom, s pomerom priemer / dĺžka 2,5. Parametre takéhoto zariadenia sa vypočítajú podľa vzorca:

L = 0,08 D2N2/(3D+9b+10c).

V tomto vzorci sa všetky parametre merajú v centimetroch (cm) a výsledok sa získa v mikrohenry (µH).

Tento vzorec tiež vypočíta plochú cievku. Priemer „D“ sa meria pozdĺž strednej cievky a dĺžka „l“ pozdĺž šírky:

Viacvrstvové vinutie

Viacvrstvové vinutie bez jadra sa vypočíta podľa vzorca:

L = 0,08 D2N2/(3D+9b+10c).

Rozmery sa tu merajú v centimetroch (cm) a výsledok sa získa v mikrohenry (µH).

Faktor kvality takéhoto zariadenia závisí od spôsobu navíjania:

  • obyčajné tesné vinutie - najhoršie, nie viac ako 30-50;
  • voľne ložené a kombi;
  • „celulárny“.

Ak chcete zvýšiť faktor kvality pri frekvencii až 10 MHz, namiesto bežného jednožilového drôtu môžete použiť lankový drôt alebo postriebrený vodič.

Odkaz. Litz wire je drôt skrútený z veľkého počtu tenkých prameňov izolovaných od seba.

Litz drôt má väčší povrch ako pevný vodič rovnakého prierezu, takže pri vysokých frekvenciách je jeho odpor nižší.

Použitie jadra vo vysokofrekvenčných zariadeniach zvyšuje indukčnosť a kvalitatívny faktor cievky. Obzvlášť skvelým efektom je použitie uzavretých jadier. V tomto prípade faktor kvality tlmivky nezávisí od aktívneho odporu drôtu, ale od priepustnosti magnetického obvodu. Takéto zariadenie sa vypočíta podľa obvyklých vzorcov pre nízkofrekvenčné zariadenia.

Môžete si vyrobiť cievku alebo sýtič sami. Pred jeho zhotovením je potrebné vypočítať indukčnosť cievky pomocou vzorcov alebo pomocou online kalkulačky.

Video


Každý fanúšik výroby elektronických zariadení a viac ako raz čelil potrebe navíjať tlmivku alebo tlmivku. V diagramoch, samozrejme, uvádzajú počet vinutí cievky a s akým drôtom, ale čo ak nie je k dispozícii špecifikovaný priemer drôtu, ale je oveľa hrubší alebo tenší?

Ukážem vám, ako to urobiť na mojom príklade.
Chcel som urobiť tento diagram. Údaje o vinutí cievok v schéme sú uvedené (6 závitov 0,4 drôtu na 2 mm ráme), tieto údaje o vinutí zodpovedajú 47nH-nano Henry, všetko by bolo v poriadku, ale mal som 0,6 mm drôt. Pomoc som našiel v programe Coil32.

Otvorenie programu


V spodnej časti vidíme, že v programe sa dá vypočítať takmer každá cievka. Stačí si len vybrať ten, ktorý potrebujete zo zoznamu, vybrať (jednovrstvová cievka sa otáča)


Prejdite na nastavenia a kliknite na položku Možnosti


V zobrazenom okne vyberte nH


Vraciame sa k našej schéme, napríklad som vám nepovedal, aká je indukčnosť cievok a máte len údaje o vinutí, ako teraz môžeme zistiť, aká je ich indukčnosť?

Aby sme to urobili, do okienok vložíme údaje týchto nám známych cievok, vyberáme dĺžku vinutia, kým sa výpočty nezhodujú s našimi údajmi.


A tak výpočty ukázali, že dĺžka vinutia je 3,1 mm so 6 závitmi drôtu 0,4, na tŕni 2 mm. a indukčnosť je 47 nH.
Teraz nastavíme priemer nášho drôtu na 0,6 mm.


Ale teraz je indukčnosť malá, takže začneme zväčšovať napríklad dĺžku vinutia, ukázalo sa, že 5,5 mm


To je všetko, cievka je pripravená.

Ale ak ste už napríklad dosky vyleptali a veľkosť kontaktov pre cievku zostáva rovnaká, to znamená pre cievku s dĺžkou vinutia 3 mm, ale dostanete 5,5 mm (oveľa väčšie a spájkovacie 3 takéto cievky vedľa seba budú problematické)

Musíme teda zmenšiť našu cievku, vložiť do okna priemer rámu nie 2 mm, ale 4 mm. A naša cievka s 0,6mm drôtom sa zmenšuje z 5,5mm na 3mm a počet závitov 3,5, +/- 1-2 nH nebude hrať veľkú rolu, ale naše indukčnosti môžeme ľahko spájkovať.


To je všetko, dúfam, že vám môj článok pomôže. V tomto programe si môžete vypočítať rôzne cievky, vybrať si zo zoznamu, ktorú potrebujete a uspejete.

Indukčnosť cievky závisí od jej veľkosti, počtu závitov a spôsobu navinutia. Čím väčšie sú tieto parametre, tým vyššia je indukčnosť. Ak je cievka pevne navinutá, jej indukčnosť bude väčšia ako pri voľne navinutej cievke s medzerami medzi závitmi. Keď je potrebné vyrobiť cievku podľa daných rozmerov a nie je k dispozícii drôt požadovaného priemeru, potom pri použití hrubšieho drôtu je potrebné urobiť viac závitov a tenšie - aby sa znížil ich počet, aby sa získal potrebný indukčnosť. Všetky vyššie uvedené odporúčania platia pri navíjaní cievok bez feritových jadier.

Výpočet jednovrstvových valcových zvitkov sa vykonáva podľa vzorca

kde L je indukčnosť cievky, μH;
D - priemer cievky, cm;
l - dĺžka vinutia cievky, cm;
a n je počet závitov cievky.

Výpočet cievky sa vykonáva v nasledujúcich prípadoch:

1 - podľa daných geometrických rozmerov je potrebné určiť indukčnosť cievky;
2 - pri známej indukčnosti je potrebné určiť počet závitov a priemer drôtu cievky. Teda navinúť cievku s určitou indukčnosťou, o ktorej často hovoríme, že je pri filtroch nevyhnutná.

V prvom prípade sú známe všetky počiatočné údaje zahrnuté vo vzorci a výpočet nie je náročný.

Príklad. Určme indukčnosť cievky znázornenej na obr. 1, kde l = 2 cm, D = 1,8 cm, počet závitov n = 20. Dosadením všetkých potrebných veličín do vzorca dostaneme

V druhom prípade je známy priemer cievky a dĺžka vinutia, ktorá zase závisí od počtu závitov a priemeru drôtu. Preto sa odporúča vykonať výpočet podľa nasledujúcej schémy. Na základe konštrukcie vyrobeného zariadenia sa určia rozmery cievky (priemer a dĺžka vinutia) a potom sa počet závitov vypočíta podľa nasledujúceho vzorca:

Po určení počtu závitov vypočítajte priemer drôtu s izoláciou podľa vzorca

kde d - priemer drôtu, mm;

l - dĺžka vinutia, mm;
n je počet závitov.

Príklad. Je potrebné vyrobiť cievku s priemerom 1 cm s dĺžkou vinutia 2 cm s indukčnosťou 0,8 μH. Navíjanie obyčajné, cievka na cievku. Nahradením daných hodnôt do posledného vzorca získame

priemer drôtu

Ak je cievka navinutá drôtom menšieho priemeru, potom je potrebné umiestniť 14 závitov získaných výpočtom po celej dĺžke (20 mm) s rovnakými intervalmi medzi závitmi, to znamená s veľkým stúpaním vinutia. Indukčnosť tejto cievky bude o 1-2% menšia ako nominálna, čo by sa malo brať do úvahy pri jej výrobe. Ak sa na navíjanie použije drôt s väčším priemerom ako 1,43 mm, mal by sa vykonať nový výpočet zväčšením priemeru alebo dĺžky vinutia cievky. Môže byť potrebné zväčšiť obe súčasne, kým sa nedosiahnu požadované rozmery cievky zodpovedajúce danej indukčnosti.
Treba poznamenať, že podľa vyššie uvedených vzorcov sa odporúča vypočítať cievky, v ktorých sa dĺžka vinutia l rovná polovici priemeru alebo presahuje túto hodnotu. Ak je menší ako polovica priemeru, potom je možné pomocou vzorcov získať presnejšie výsledky

Výpočet tlmiviek pre konkrétny vodič

Prepočet induktorov sa vykonáva pri absencii drôtu s požadovaným priemerom špecifikovaným v popise konštrukcie a jeho nahradením drôtom iného priemeru, ako aj pri zmene priemeru rámu cievky.
Ak nie je žiadny drôt požadovaného priemeru, môžete použiť iný. Zmena priemeru do 25% v jednom alebo druhom smere je celkom prijateľná a spravidla neovplyvňuje kvalitu práce. Okrem toho je vo všetkých prípadoch prípustné zväčšenie priemeru drôtu, pretože to znižuje ohmický odpor cievky a zvyšuje jej kvalitatívny faktor. Zmenšením priemeru sa zhorší kvalitatívny faktor a zvýši sa prúdová hustota na jednotku úseku drôtu, ktorá nemôže byť väčšia ako prípustná hodnota.
Prepočet počtu závitov jednovrstvovej valcovej cievky pri výmene drôtu jedného priemeru za iný sa vykonáva podľa vzorca

kde n je nový počet závitov cievky; n1 je počet závitov cievky uvedený v popise; d je priemer existujúceho drôtu; d1 je priemer drôtu uvedený v popise.
Ako príklad si prepočítame počet závitov cievky znázornenej na obr.1 pre drôt s priemerom 0,8 mm.

(dĺžka vinutia l = 18x0,8 - 14,4 mm).
Počet závitov a dĺžka vinutia sa tak trochu zníži. Na kontrolu správnosti prepočtu sa odporúča vykonať nový výpočet cievky so zmeneným priemerom drôtu:

Pri prepočte cievky spojenej so zmenou jej priemeru by sa mal použiť percentuálny vzťah medzi priemerom a počtom závitov. Táto závislosť je nasledovná: so zväčšením priemeru cievky o určitý počet percent sa počet závitov zníži o rovnaké percento a naopak, so znížením priemeru o rovnaký počet percent sa počet závitov zníži. počet zákrut sa zvyšuje. Na zjednodušenie výpočtov možno priemer cievky brať ako priemer rámu.
Ako príklad si prepočítajme počet závitov cievky so 40 závitmi s dĺžkou vinutia 2 cm a priemerom rámu 1,5 cm na priemer 1,8 cm Podľa podmienok prepočtu sa priemer rámu zväčší o 3 mm alebo 20 %. Preto, aby indukčnosť tejto cievky zostala nezmenená pri navinutí na rám s veľkým priemerom, je potrebné znížiť počet závitov o 20% alebo 8 závitov. Nová cievka bude mať 32 závitov. Skráti sa aj dĺžka vinutia o 20 %, čiže až o 1,6 cm.
Skontrolujeme prepočet a určíme povolenú chybu. Pôvodná cievka má indukčnosť:

Indukčnosť novej cievky na ráme so zväčšeným priemerom:

Chyba prepočtu je 0,32 μH, teda menej ako 2,5 %, čo je pre výpočty v rádioamatérskej praxi celkom prijateľné.

Čo si predstavíte pod slovom „cievka“? No ... toto je pravdepodobne nejaká „figovinka“, na ktorej sú nite, vlasec, lano, čokoľvek! Induktor je úplne rovnaký, ale namiesto vlákna, vlasca alebo niečoho iného je tam navinutý obyčajný medený drôt v izolácii.

Izolácia môže byť vyrobená z číreho laku, izolácie z PVC a dokonca aj z tkaniny. Tu je čip taký, že aj keď sú drôty v induktore navzájom veľmi tesné, stále sú izolované od seba. Ak navíjate induktory vlastnými rukami, v žiadnom prípade sa nesnažte vziať obyčajný holý medený drôt!

Indukčnosť

Každý induktor má indukčnosť. Indukčnosť cievky sa meria v Henry(GN), označené písmenom L a merané LC metrom.

Čo je indukčnosť? Ak elektrický prúd prechádza drôtom, vytvorí okolo seba magnetické pole:

kde

B – magnetické pole, Wb

ja-

A vezmeme a navinieme tento drôt do špirály a privedieme napätie na jeho konce


A získame tento obrázok s magnetickými siločiarami:


Zhruba povedané, čím viac magnetických siločiar pretína oblasť tohto solenoidu, v našom prípade oblasť valca, tým väčší bude magnetický tok. (F). Keďže cievkou preteká elektrický prúd, znamená to, že ňou prechádza prúd so silou prúdu (ja) a koeficient medzi magnetickým tokom a prúdovou silou sa nazýva indukčnosť a vypočíta sa podľa vzorca:

Z vedeckého hľadiska je indukčnosť schopnosť odoberať energiu zo zdroja elektrického prúdu a ukladať ju vo forme magnetického poľa. Ak sa prúd v cievke zvýši, magnetické pole okolo cievky sa rozšíri a ak sa prúd zníži, magnetické pole sa zmenší.

samoindukcia

Induktor má tiež veľmi zaujímavú vlastnosť. Keď sa na cievku privedie konštantné napätie, na krátky čas sa v cievke objaví opačné napätie.

Toto opačné napätie sa nazýva EMF samoindukcie. To závisí od hodnoty indukčnosti cievky. Preto v momente, keď je na cievku privedené napätie, intenzita prúdu plynulo mení svoju hodnotu z 0 na určitú hodnotu v priebehu zlomkov sekúnd, pretože napätie v momente privedenia elektrického prúdu tiež mení svoju hodnotu z nuly. na stabilnú hodnotu. Podľa Ohmovho zákona:


kde

ja- prúd v cievke, A

U– napätie v cievke, V

R– odpor cievky, Ohm

Ako vidíme zo vzorca, napätie sa mení z nuly na napätie privádzané do cievky, preto sa aj prúd zmení z nuly na určitú hodnotu. Odpor cievky pre jednosmerný prúd je tiež konštantný.

A druhý jav v tlmivke je ten, že ak otvoríme obvod tlmivky - zdroja prúdu, tak naša samoindukcia EMF sa pripočíta k napätiu, ktoré sme už priviedli na cievku.

To znamená, že akonáhle prerušíme obvod, napätie na cievke môže byť v tomto okamihu mnohonásobne väčšie ako pred otvorením obvodu a prúd v obvode cievky bude ticho klesať, pretože samoindukčné EMF bude udržiavať klesajúce napätie.

Urobme prvé závery o činnosti induktora, keď sa naň aplikuje jednosmerný prúd. Keď sa na cievku aplikuje elektrický prúd, sila prúdu sa bude postupne zvyšovať a keď sa elektrický prúd z cievky odstráni, sila prúdu sa plynule zníži na nulu. Stručne povedané, prúd v cievke sa nemôže okamžite zmeniť.

Typy induktorov

Induktory sú rozdelené hlavne do dvoch tried: s magnetickým a nemagnetickým jadrom. Nižšie na fotografii je cievka s nemagnetickým jadrom.

Ale kde je jej srdce? Vzduch je nemagnetické jadro :-). Takéto zvitky môžu byť tiež navinuté na nejaký druh valcovej papierovej rúrky. Nemagnetická indukčnosť jadra sa používa, keď indukčnosť nepresahuje 5 mH.

A tu sú hlavné induktory:


Väčšinou sa používajú jadrá vyrobené z feritových a železných plechov. Jadrá občas zvyšujú indukčnosť cievok. Jadrá vo forme prstenca (toroidné) umožňujú získať väčšiu indukčnosť ako len jadrá z valca.

Feritové jadrá sa používajú pre cievky so strednou indukčnosťou:


Cievky s veľkou indukčnosťou sú vyrobené ako transformátor so železným jadrom, ale s jedným vinutím, na rozdiel od transformátora.


Tlmivky

Existuje aj špeciálny druh induktorov. Ide o tzv. Tlmivka je tlmivka, ktorej úlohou je vytvoriť vysoký odpor proti striedavému prúdu v obvode, aby sa potlačil vysokofrekvenčný prúd.

Jednosmerný prúd preteká cez tlmivku bez problémov. Prečo sa to deje, si môžete prečítať v tomto článku. Typicky sú tlmivky súčasťou výkonových obvodov zosilňovacích zariadení. Tlmivky sú navrhnuté tak, aby chránili napájacie zdroje pred vstupom vysokofrekvenčných signálov (RF signály). Pri nízkych frekvenciách (LF) sa používajú v silových obvodoch a zvyčajne majú kovové alebo feritové jadrá. Nižšie na fotografii sú výkonové tlmivky:


Existuje aj ďalší špeciálny typ tlmiviek – tento. Pozostáva z dvoch protismerne vinutých induktorov. Vďaka protivinutiu a vzájomnej indukcii je efektívnejší. Duálne tlmivky sú široko používané ako vstupné filtre pre napájacie zdroje, ako aj v audio technike.


Experimenty s cievkou

Od akých faktorov závisí indukčnosť cievky? Urobme nejaké experimenty. Navinul som cievku s nemagnetickým jadrom. Jeho indukčnosť je taká malá, že mi LC-meter ukazuje nulu.


Má feritové jadro


Začnem vkladať cievku do jadra až po okraj


LC meter ukazuje 21 mikrohenry.

Cievku zavádzam do stredu feritu


35 mikrohenry. Už lepšie.

Pokračujem v vkladaní cievky na pravý okraj feritu


20 mikrohenry. Konštatujeme najväčšia indukčnosť na valcovom ferite sa vyskytuje v jeho strede. Preto, ak navíjate na valec, skúste ho navinúť do stredu feritu. Táto vlastnosť sa používa na hladkú zmenu indukčnosti vo variabilných induktoroch:

kde

1 je rám cievky

2 sú závity cievky

3 - jadro s drážkou na vrchu pre malý skrutkovač. Zaskrutkovaním alebo odskrutkovaním jadra tým zmeníme indukčnosť cievky.


Indukčnosť sa stala takmer 50 mikrohenry!

A skúsme narovnať zákruty okolo feritu


13 mikrohenry. Dospeli sme k záveru: na dosiahnutie maximálnej indukčnosti musí byť cievka navinutá „otočte k otočeniu“.

Znížte otáčky cievky na polovicu. Bolo 24 zákrut, z toho bolo 12.


Veľmi malá indukčnosť. Znížil som počet závitov 2 krát, indukčnosť sa znížila 10 krát. Záver: čím menší počet závitov, tým nižšia indukčnosť a naopak. Indukčnosť sa nemení v priamom smere k závitom.

Poďme experimentovať s feritovým krúžkom.


Meriame indukčnosť


15 mikrohenry

Oddeľte závity cievky od seba


Znova meriame


Hmm, tiež 15 mikrohenry. Dospeli sme k záveru: vzdialenosť medzi otočením a otočením nehrá žiadnu úlohu v toroidnom induktore.

Namotáme viac zákrut. Boli 3 otáčky, bolo z nich 9.


Meriame


Wow! Zvýšil som počet závitov 3-krát a indukčnosť sa zvýšila 12-krát! Výkon: indukčnosť sa nemení v priamke medzi závitmi.

Ak veríte vzorcom na výpočet indukčnosti, indukčnosť závisí od "závitov na druhú". Tieto vzorce tu nebudem zverejňovať, pretože nevidím potrebu. Môžem len povedať, že indukčnosť závisí aj od takých parametrov, ako je jadro (z akého materiálu je vyrobené), plocha prierezu jadra a dĺžka cievky.

Označenie na diagramoch


Sériové a paralelné zapojenie cievok

o sériové zapojenie tlmiviek ich celková indukčnosť sa bude rovnať súčtu indukčností.


A kedy paralelné pripojenie dostaneme sa takto:


Pri pripájaní indukčností, pravidlom je, že sú na doske od seba vzdialené. Je to spôsobené tým, že ak sú blízko seba, ich magnetické polia sa budú navzájom ovplyvňovať, a preto budú hodnoty indukčností nesprávne. Nedávajte dve alebo viac toroidných cievok na jednu železnú osku. To môže viesť k nesprávnym údajom o celkovej indukčnosti.

Zhrnutie

Induktor hrá veľmi dôležitú úlohu v elektronike, najmä v zariadeniach transceiverov. Na tlmivkách sú postavené aj rôzne elektronické rádiové zariadenia a v elektrotechnike sa používa aj ako obmedzovač prúdových rázov.

Chalani zo spájkovačky natočili veľmi dobré video o tlmivke. Odporúčam vám pozrieť si: