В) – то же, нов броневом чашечном сердечнике

г) безындукционая бифилярная обмотка

В диапазоне коротких и ультракоротких волн используются однослойные катушки с индуктивностью порядка единиц микрогенри и добротностью порядка 50 … 100. Число витков таких катушек не превышает одного – двух десятков, диаметр каркаса 10 … 20 мм. В качестве каркасов используют керамику, полиэтилен и полистирол. Для уменьшения собственной емкости применяют ребристые каркасы. Обмотка выполняется одножильным медным проводом диаметром около 1 мм. Намотка может быть сплошной и с принудительным шагом.

Точная подгонка индуктивности в однослойных катушках со сплошной обмоткой производится перемещением крайних витков или перемещением короткозамкнутого витка. В катушках с принудительным шагом индуктивность можно изменять также перемещением отвода.

Симметричные намотки катушек индуктивности выполняются двух типов: бифилярная и перекрестная.

Бифилярная намотка выполняется проводом, сложенным вдвое. Начало одного провода Н₂ соединяется с концом другого К₁. Место соединения является средним отводом. При такой намотке допускается подстройка магнитным сердечником при несущественном нарушении симметрии.

Перекрестная намотка обеспечивает более точную симметрию. При подстройке магнитным или немагнитным сердечником симметрия не нарушается.

На рис. 5 (картинки 1 и 2) показаны полистирольные каркасы. Каркасы этого типа бывают с двумя, четырьмя и тремя секциями (последний вариант показан на рисунке). Цилиндрические каркасы из керамики изготавливают различной конфигурации. Провод обмотки, как правило, укладывается в спиральную канавку на поверхности керамического каркаса или в пазы ребер, расположенных вдоль об­разующих каркаса (рис. 5 картинка 3).

а) б) в) г)

Рисунок 5 – Типы каркасов, сердечников и магнитопроводов катушек

Выбор материала каркаса определяется интервалом температур в условиях эксплуатации РЭС. При небольших перепадах применяют термопластики (например, полистирол). Для теплостойкой РЭС используют термоустойчивые сорта пластмасс, в том числе кремнийорганические.

Катушки могут иметь как постоянную, так и изменяемую индуктивность. Катушки с переменной индуктивностью (рис.5; 1,2) содержат подстроечный сердечник. Максимальная индуктивность регистрируется, когда сердечник полностью введен в катушку.

Снижению габаритов катушек индуктивности способствует применение сердечников из магнитных материалов. Сердечник может иметь формы: цилиндрическую (рис.5, а), кольцевую (рис.5,б); магнитопровод – броневую (рис.5,в), Ш-образную (рис. 5,г).

Цилиндрические сердечники применяются, в основном, в качестве элемента подстройки индук­тивности перемещением в резьбовой части каркаса.

В катушках индуктивности с чашкоообразными сердечниками (рис.5; 4) из ферромагнитного материала, например феррита или карбонильного железа (сердечники бывают разных размеров, в частности с внешним диаметром 8, 12, 24, 36 мм) сама катушка находится внутри, она намотана на каркасе, обычно секционированном. Магнитное поле катушки почти полностью замыкается через «чашку» и это позволяет получить значительную индуктивность.

Дроссели

Дроссель – катушка индуктивности, включенная в электрическую цепь последовательно с нагрузкой для устранения (подавления) или ограничения переменной составляющей тока той или иной частоты. Обычно включаются в цепях питания усилительных устройств. Предназначены для защиты источников питания от попадания в них высокочастотных сигналов. На низких частотах используются в фильтрах цепей питания и обычно имеют металлические сердечники.

Промышленностью выпускаются дроссели с небольшими значениями индуктивности, которые по форме и размерам близки к композиционным резисторам мощностью до 1 Вт (малогабаритные дроссели типов ДВА, ДМ, Д с ферритовыми сердеч­никами). Их индуктивность измеряется в микрогенри и обозначается цветовым кодом, идентичным тому, который используется для маркировки резисторов. Дроссели имеют ограничения на протекающий постоянный ток 0,1 ...З А.

Обычно катушки индуктивности имеют допуск ±10%, но встречаются катушки с допуском менее чем 1%.

Катушка или дроссель могут быть намотаны на ферритовом кольце (рис. 6). Кольцевые сердечники позволяют изготовить катушки минимальных габаритов и с минимальным рассеянием, однако при этом характеристики катушки практически целиком определяются свойст­вами магнитного материала (прежде всего стабильностью темпера­турной и временной). Подстройка индуктивности в таких катушках практически невозможна. Диаметр кольца сердечника может быть достаточно малым – от 2 мм до нескольких сантиметров. Тороидальные сердечники позволяют получить высокую индуктивность при малых размерах. Их магнитное поле сосредо­точено внутри сердечника.

Рисунок 6 – Катушки индуктивности с тороидальным сердечником

Экранированные индуктивности заключены в корпус (экран), сделанный из магнитного материала для защиты их от влияния внешних магнитных полей (рис. 7). Так, например, кожух из пер­маллоя толщиной 0,25 мм уменьшает уровень помех до 10 дБ. Экран нужно заземлить, соединив с общим проводом.

Рисунок 7 - Экранированная катушка индуктивности

На рис. 8,а показаны ВЧ дроссель, который для уменьшения собственной емкости состоит из трех секций. Его индуктивность около 1 мкГн, а его сопротивление постоянному току 5 10 Ом. На частоте 1 кГц индуктивное сопротивление этого дросселя около 6 Ом, а на частоте 10 МГц оно около 60 кОм. Этот пример показывает, что для постоянного тока и токов низкой частоты сопротивление дросселя мало, а для токов высокой частоты велико.

Рисунок 8 – Дроссели высокой частоты

Поиск по сайту: