Пасивні компоненти електронної техніки, страница 12

Таким чином, при використанні комплексної проникливості індуктивність стає комплексною і складається з включених послідовно індуктивності L та активного опору R_пот , значення якого залежить від частоти.

Для проведення електричних розрахунків використовують одну з еквівалентних схем, приведених на рис. 1.10, а, б.

                                                                     а)                       б)

  Рис. 1.10

В них враховані активний опір проводу r_пр, індуктивність L, втрати в магнітопроводі R_пот і ємність С. За допомогою еквівалентної ємність С враховують наявність міжвиткових ємностей, ємності виводів котушки, ємності окремих витків відносно оточуючої її арматури. Слідує відзначити, що L та L', R_пот та R'_пот не рівні один одному. Тому ці параметри повинні бути прив’язані до визначеної еквівалентної схеми.

Важливішим параметром котушки індуктивності є добротність, яка дорівнює відношенню мнимої частини X її повного опору до дійсної частини R:    Q = X/R.

Значення добротності залежить від частоти. Якщо феромагнітний магнітопровід відсутній ( ), а ємність С достатньо мала, то добротність залежить від співвідношення між індуктивністю L та активним опором проводу r_пр і збільшується при підвищені частоти. Однак на частотах порядку декількох МГц через проявлення поверхневого ефекту активний опір проводу збільшується і добротність знижується.

Для зниження r_пр обмотки котушок намагаються намотувати достатньо товстим проводом (надмірно великий діаметр може призвести навіть до збільшення r_пр на високих частотах через проявлення ефекту близькості), застосовують спеціальний багатожильний провід (літцендрат).  Магнітопроводи та сердечники вибирають з малими втратами на вихрові струми та гістерезіс.

 Для зменшення ємності котушки виготовляють секціонованими, за можливістю розносять витки з максимальною різністю потенціалів, зменшують об’єм діелектрика в електричному полі котушки (наприклад, використовують каркаси зі спеціальними проточками), екрани розміщують подалі від обмотки.

Температурні зміни індуктивності котушок без феромагнітних сердечників порівняно невеликі і залежать від стабільності геометричних розмірів. За наявності феромагнітних сердечників необхідно враховувати температурний коефіцієнт магнітної проникливості, який у різних матеріалів знаходить в межах 0,005 – 1 %/ ºС.

Одна з різновидностей котушок індуктивності має назву дроселів. Їхнє основне призначення – забезпечити великий опір для  змінних струмів і малий для постійних або низькочастотних струмів.

Розрізняють дроселі низької та високої частот. Дроселі низької частоти використовуються у випрямляючих пристроях для створення фільтрів, що згладжують пульсації. Їх застосовують тоді, коли джерело живлення повинно віддавати великий струм (ампери-сотні ампер) і потрібно отримати малі пульсації постійної напруги. Дроселі низької частоти намотуються аналогічно до силових трансформаторів з використанням тих же магнітопроводів. Його відміна від трансформатора полягає у тому, що в магнітному колі магнітопровода робиться повітряний зазор  мм. Наявність його захищає магнітне коло від насичення постійним струмом, значення якого достатньо велике, адже дросель включають у коло послідовно з опором навантаження. Індуктивність та активний опір дроселів низької частоти розраховують, виходячи з параметрів, які необхідно отримати від джерела живлення. При цьому завжди необхідно знати значення постійного струму навантаження.

Дроселі низької частоти випускаються серійно. Їх позначення: Д1-Д274 – дроселі уніфіковані, низькочастотні; Д, Др – дроселі фільтрів для побутової радіоапаратури. В ряді випадків вони мають дві обмотки: основну та компенсаційну. Компенсаційна обмотка за необхідності може з’єднуватися послідовно з основною – узгоджено або зустрічно. При узгодженому з’єднанні (початок компенсаційної з кінцем основної) індуктивність дроселя збільшується, при зустрічному (кінці або початки з’єднані разом) – зменшується.