Основные параметры катушек индуктивности

1. Номинальная индуктивность зависит в основном от размера катушки, её формы и числа витков. Чем больше размеры катушки, и чем больше она содержит витков, тем выше её индуктивность. В системе СИ индуктивность измеряется в Гн. 1Гн – индуктивность катушки, в которой при изменении тока на 1 А/с индуктируется ЭДС самоиндукции в 1 вольт.

1мГн=10^-3Гн;

1мкГн=10^-6Гн;

1нГн=10^-9Гн.

Катушки с малой индуктивностью изготавливаются без сердечника с небольшим числом витков. Для увеличения индуктивности катушку выполняют многослойной и вводят сердечник из ферромагнита.

2. Добротность – параметр, характеризующий потери энергии в катушке, качество работы катушки в цепи переменного тока.

3. Собственная ёмкость катушки (межвитковая) – ёмкость, образованная витками и слоями катушки. Собственная ёмкость снижает качественные показатели (добротность и стабильность) катушки. Наименьшую собственную ёмкость имеют однослойные катушки, катушки с намоткой «универсаль» и секционированные катушки. Для устранения влияния электромагнитного поля катушки на соседние детали и внешних полей на катушку её закрывают металлическим экраном.

4. Температурный коэффициент индуктивности (ТКИ) – относительное изменение индуктивности при нагреве катушки на 1°С, вследствие изменения её геометрических размеров. Наиболее стабильными являются катушки индуктивности, у которых обмотки выполнены в виде тонких серебряных плёнок, напыленых на поверхность каркаса, выполненного из керамики или кварца.

Элементы катушек индуктивности

1. Каракас – служит основанием для обмотки и обеспечивает механическую прочность и жёсткость обмотки, крепление выводов и сердечника, а также крепление катушки на плате или шасси прибора. Выбор материала каркаса определяется допускаемой величиной потерь в диэлектрике каркаса и допускаемым изменениям индуктивности под влиянием температуры, влажности…

Различают следующие типы каркасов: трубчатые, плоские, гладкие, с канавками, с фланцем и бортиками, ограничивающим длину намотки, ребристые, второидальные…

Каркасы изготавливают из высококачественных пресспорошков, полистиролов и различных видов радиофарфора. Для закрепления концов проводов на каркасе предусматривают отверстия, либо устанавливают монтажные планки.

Иногда катушки индуктивности наматывают на основание из магнитодиэлектриков или ферритов, в этом случае магнитопровод катушки одновременно является её каркасом. 

2. Обмотка – выполняется специальными обмоточными проводами. Наиболее часто встречаются следующие типы: ПЭЛ, ПЭЛШО, ПЭТ…

3. Экран – служит для устранения нежелательных электромагнитных связей между катушками индуктивности и уменьшения влияния внешних магнитных полей. Экран увеличивает потери в катушке и её собственную ёмкость. Для изготовления экранов используют материалы, обладающие малым диэлектрическим сопротивлением (латунь, алюминий, медь).

Типы обмоток

1. Однослойная – характеризуется малой собственной ёмкостью, малым разбросом параметров и простотой изготовления.

Однослойные обмотки можно разделить на:

1) Рядовые

2) Бифилярные

Наматывается двумя изолированными проводами, электрически соединёнными с одного конца.

3) Тороидальные

Укладывается на кольцевой каркас и отличается тем, что шаг по внутреннему диаметру меньше шага по наружному. Разница эта зависит от толщины каркаса. Применяются такие обмотки для проволочных переменных резисторов и трансформаторов.

2. Многослойная применяют для получения достаточно большой индуктивности при относительно небольших размерах катушки.

Их можно разделить по принципу намотки на несколько видов:

1) рядовые

2) секционированные

3) «универсаль»

Обмотка типа «универсаль» применяется для уменьшения достаточно большой собственной ёмкости. С этой же целью многослойные обмотки выполняют секционированными. Обмотка типа «универсаль»характерна тем, что виток провода имеет два или несколько перегибов за 1 оборот вокруг каркаса. При такой намотке вики пересекают друг друга под определённым углом. Чем больше этот угол, тем меньше собственная ёмкость катушки. Число перегибов от 2 до 8. К достоинствам обмотки «универсаль» следует отнести большую собственную ёмкость, компактность, механическую прочность.

                       I            III

                                 II            IV