Индуктори

Индуктори омогућавају складиштење електричне енергије у магнетном пољу. Типичне примене су филтери за изглађивање и различита селективна кола.

Електричне карактеристике индуктивних намотаја одређене су њиховим дизајном, особинама материјала магнетног језгра и његовом конфигурацијом, бројем завоја калема.

Испод су главни фактори које треба узети у обзир при избору индуктора:

а) потребна вредност индуктивности (Х, мХ, мкГ-н. нХн),

б) максимална струја намотаја. Велика струја је веома опасна због прекомерног загревања које оштећује изолацију намотаја. Поред тога, ако је струја превелика, може доћи до засићења магнетног кола магнетним флуксом, што ће довести до значајног смањења индуктивности,

(ц) тачност индуктивности,

д) температурни коефицијент индуктивности,

е) стабилност одређена зависношћу индуктивности од спољашњих фактора,

ф) активни отпор жице за намотаје,

г) К-фактор завојнице. Обично се дефинише на радној фреквенцији као однос индуктивног и активног отпора,

ж) фреквентни опсег завојнице.

Тренутно се производе РФ индуктори за фиксне вредности фреквенције са индуктивностима од 1 μХ до 10 мХ. За подешавање резонантних кола пожељно је имати калемове са подесивом индуктивношћу.

Једнослојни индуктори са отвореним магнетним колом се користе у круговима за подешавање инструмената.

Вишеслојни отворени магнетни намотаји се користе у филтерима и високофреквентним трансформаторима. Оклопне вишеслојне пригушнице са феритним језгром користе се у ниско- и средњепропусним филтерима и трансформаторима, а слични намотаји, али са челичним језгром, се користе у пригушницама и нископропусним филтерима.

Формуле индуктора

Главни апроксимациони односи који се користе у пројектовању индуктора су следећи.

1. Параметри једнослојних индуктора, код којих је однос дужине и пречника већи од 5, дефинисани су као

где Л — индуктивност, μХ, М — број завоја, д — пречник намотаја, цм, л — дужина намотаја, види

2. Параметри вишеслојних индуктора, код којих је однос пречника и дужине већи од 1, дефинисани су као

где је Л — индуктивност, μХ, н — број завоја, дм — просечни пречник завојнице, цм, е — дебљина намотаја, види

Једнослојни и вишеслојни калемови са отвореним феритним магнетним колом ће имати индуктивност од 1,5 - 3 пута већу, у зависности од својстава и конфигурације језгра. Месингано језгро постављено уместо феритног језгра. ће смањити индуктивност до 60-90% у поређењу са његовом вредношћу без језгра.

Феритно језгро се може користити за смањење броја завоја уз одржавање исте индуктивности.

Приликом производње намотаја са индуктивношћу од 100 μХ до 100 мХ за ниске и средње фреквенције, препоручује се употреба језгра од феритних оклопних језгара КМ серије. У овом случају, магнетно коло се састоји од две чаше постављене једна поред друге, на које су причвршћени једноделни калем, два носача за причвршћивање и шипка за подешавање.

Потребна индуктивност и број завоја могу се израчунати из формула

где је Н број завоја, Л — индуктивност, нХ, Ал — коефицијент индуктивности, нХ/вит.

Увек треба да запамтите да пре израчунавања индуктивности морате одредити број завоја који може да стане на дати калем.

Што је мањи пречник жице, то је већи број завоја, али је већи отпор жице и, наравно, њено загревање услед ослобођене снаге једнаке Аз2Р... Ефективна вредност струје завојнице не би требало да прелази 100 мА за жицу пречника 0,2 мм. 750 мА — за 0,5 мм и 4 А — за 1 мм.

Мале белешке и савети

Индуктивност намотаја челичног језгра опада веома брзо како се једносмерна струја у намотају повећава. Ово треба посебно узети у обзир при пројектовању филтера за изглађивање напајања.

Максимална струја индуктора зависи од температуре околине и омогућава женама да се смањују како се повећава. Због тога, да би се обезбедио поуздан рад уређаја, мора се обезбедити велика резерва струје.

Феритна тороидна језгра су ефикасна за прављење филтера и трансформатора изнад 30 МХз. У овом случају, намотаји се састоје од само неколико завоја.

Када се користи било која врста жице, део линија магнетног поља се затвара не дуж магнетног кола, већ кроз простор око њега. Овај ефекат је посебно изражен у случају отворених магнетних кола. Имајте на уму да су ова залутала магнетна поља извори сметњи, тако да језгра морају бити постављена у опрему на такав начин да се ове сметње смање што је више могуће.

Индуктори имају одређену паразитну капацитивност која у комбинацији са индуктивношћу калема формира осцилационо коло. Резонантна фреквенција таквог кола за различите врсте индуктора може варирати од 20 кХз до 100 МХз.