Induktiivpoolid

Induktiivpoolid võimaldavad salvestada elektrienergiat magnetväljas. Tüüpilised rakendused on silumisfiltrid ja mitmesugused selektiivahelad.

Induktiivpoolide elektrilised omadused määratakse nende konstruktsiooni, magnetsüdamiku materjali omaduste ja selle konfiguratsiooni ning pooli keerdude arvu järgi.

Allpool on toodud peamised tegurid, mida induktiivpooli valimisel arvestada:

a) nõutav induktiivsuse väärtus (H, mH, mkГ-n. nHn),

b) maksimaalne pooli vool. Suur vool on väga ohtlik liigse kuumenemise tõttu, mis kahjustab mähiste isolatsiooni. Lisaks võib liiga suure voolu korral tekkida magnetahela küllastumine magnetvooga, mis viib induktiivsuse olulise vähenemiseni,

c) induktiivsuse täpsus,

d) temperatuuri induktiivsustegur,

e) stabiilsus, mille määrab induktiivsuse sõltuvus välistest teguritest,

f) mähisjuhtme aktiivne takistus,

g) pooli Q-tegur. Tavaliselt määratletakse see töösagedusel induktiivse ja aktiivse takistuse suhtena,

h) pooli sagedusvahemik.

Praegu toodetakse RF induktoreid fikseeritud sagedusväärtuste jaoks induktiivsusega 1 μH kuni 10 mH. Resonantsahelate häälestamiseks on soovitav reguleeritava induktiivsusega mähised.

Instrumentide häälestusahelates kasutatakse avatud magnetahelaga ühekihilisi induktiivpooli.

Mitmekihilisi avatud magnetahela mähiseid kasutatakse filtrites ja kõrgsagedustrafodes. Madal- ja keskpääsfiltrites ja trafodes kasutatakse ferriidsüdamikuga soomustatud mitmekihilisi induktiivpooli ning sarnaseid, kuid terassüdamikuga mähiseid kasutatakse drossel- ja madalpääsfiltrites.

Induktiivpooli valemid

Peamised induktiivpoolide projekteerimisel kasutatavad lähendussuhted on järgmised.

1. Ühekihiliste induktiivpoolide parameetrid, mille pikkuse ja läbimõõdu suhe on suurem kui 5, on määratletud järgmiselt.

kus L — induktiivsus, μH, M — keerdude arv, d — pooli läbimõõt, cm, l — mähise pikkus, vt.

2. Mitmekihiliste induktiivpoolide parameetrid, mille läbimõõdu ja pikkuse suhe on suurem kui 1, on määratletud kui

kus L — induktiivsus, μH, n — keerdude arv, dm — pooli keskmine läbimõõt, cm, e — pooli paksus, vt.

Ühe- ja mitmekihiliste avatud ferriitmagnetahelaga mähiste induktiivsus on sellest 1,5–3 korda suurem, olenevalt südamiku omadustest ja konfiguratsioonist. Messingsüdamik asetatud ferriitsüdamiku asemele. vähendab induktiivsust kuni 60-90% võrreldes selle südamikuta väärtusega.

Ferriidisüdamikku saab kasutada pöörete arvu vähendamiseks, säilitades samal ajal sama induktiivsuse.

Kui toodetakse pooli induktiivsusega 100 μH kuni 100 mH madalatel ja keskmistel sagedustel, on soovitatav kasutada KM-seeria ferriitsoomuse südamikke. Sellisel juhul koosneb magnetahel kahest kõrvuti paigaldatud tassist, mille külge on kinnitatud üheosaline mähis, kaks kinnitusklambrit ja reguleerimisvarras.

Vajaliku induktiivsuse ja pöörete arvu saab arvutada valemitest

kus N on pöörete arv, L — induktiivsus, nH, Al — induktiivsustegur, nH/vit.

Peaksite alati meeles pidama, et enne induktiivsuse arvutamist peate määrama keerdude arvu, mis antud mähisele mahub.

Mida väiksem on traadi läbimõõt, seda suurem on pöörete arv, kuid seda suurem on traadi takistus ja loomulikult ka selle kuumenemine, mis on tingitud Az2R-ga võrdsest vabanevast võimsusest... Pooli voolu efektiivne väärtus ei tohiks üle 100 mA 0,2 mm läbimõõduga juhtme puhul. 750 mA - 0,5 mm ja 4 A - 1 mm jaoks.

Väikesed märkmed ja näpunäited

Terassüdamiku mähiste induktiivsus väheneb väga kiiresti, kui mähises alalisvool suureneb. Seda tuleks eriti arvestada toiteallika silumisfiltrite projekteerimisel.

Induktiivpooli maksimaalne vool sõltub ümbritsevast temperatuurist ja võimaldab naistel selle suurenedes väheneda. Seetõttu tuleb seadme usaldusväärse töö tagamiseks tagada suur voolureserv.

Ferriidist toroidsüdamikud on efektiivsed filtrite ja trafode valmistamiseks üle 30 MHz. Sel juhul koosnevad mähised vaid mõnest pöördest.

Mis tahes tüüpi juhtme kasutamisel suletakse osa magnetvälja joontest mitte mööda magnetahelat, vaid läbi seda ümbritseva ruumi. See efekt on eriti ilmne avatud magnetahelate korral. Pange tähele, et need hajuvad magnetväljad on häirete allikad, seega tuleb südamikud seadmesse paigutada nii, et neid häireid võimalikult palju vähendada.

Induktiivpoolidel on teatav parasiitmahtuvus, mis moodustab koos mähise induktiivsusega võnkeahela. Sellise vooluahela resonantssagedus erinevat tüüpi induktiivpoolide jaoks võib varieeruda vahemikus 20 kHz kuni 100 MHz.