Пасивні компоненти електронної техніки, страница 13

Дроселі високої частоти використовуються в високочастотних електронних колах, де пропускають струми тільки відносно низьких частот. Вони представляють собою котушки індуктивності, намотані в навал або з визначеним кроком на діелектричний каркас. При цьому намагаються, щоб їх ємність була мінімально можливою, а індуктивність – не менша за потрібну.

Основні параметри котушки індуктивності (ГОСТ 20718 – 75)

1.  Номінальна індуктивність котушки (значення індуктивності, що є початковим для відліку відхилень).

2.  Допустиме відхилення індуктивності котушки (різниця між граничним та номінальним значеннями індуктивності).

3.  Номінальна добротність котушки індуктивності (значення добротності за номінальним значенням індуктивності).

4.  Ефективна індуктивність (значення індуктивності, визначене за урахуванням впливу ємності, власної ємності індуктивності та значення початкової проникливості сердечника).

5.  Початкова індуктивність (значення індуктивності, визначеної на низькій частоті, де відсутній вплив власної ємності).

6.  Температурний коефіцієнт індуктивності котушки (ТКL) – відношення відносної зміни значення індуктивності  до інтервалу температур, спричинивший цю зміну:

.

7.  Температурна нестабільність індуктивності котушки (відносна зміна індуктивності, спричинена зміною температури).

8.  Температурний коефіцієнт добротності (ТКД) – відношення відносної зміни добротності  до інтервалу температур ΔТ, спричинившого цю зміну:

.

9.  Власна ємність котушки індуктивності (електрична ємність), що складає з її індуктивністю резонансний контур, виміряна на частоті власного резонансу.

10.  Робочий діапазон температур (максимальна та мінімальна температури).

Для дроселів, що використовуються в колах живлення, важливі: 1) струм підмагнічення І₀;

2) індуктивність L; 3) опір обмотки дроселя постійного струму.

Розрахунок основних параметрів індуктивних елементів

До основних параметрів, характеризуючих якісні показники індуктивних елементів (котушок індуктивності, дроселів), відносяться: індуктивність, добротність, діапазон робочих частот, температурний коефіцієнт індуктивності, коефіцієнт перекриття, інтервал робочих температур, параметри використовуваних матеріалів та комплектуючих (сердечників, магнітопроводів, проводів і т.п.).

Індуктивність відноситься до одного з основних параметрів і є кількісною характеристикою зв’язку між магнітним потоком самоіндукції електричного кола та силою струму в ньому, тобто струм, протікаючий в електричному колі, створює магнітний потік, який при зміні величини струму змінюється, а при цьому виникає електрорушійна сила самоіндукції.

Конструктивно котушки індуктивності поділяються на два типи: з магнітним сердечником та без нього. В свою чергу, котушки індуктивності поділяються на броневі, кільцеві та циліндричні; котушки індуктивності без магнітного сердечника – на кільцеві, спіральні та циліндричні. Нижче приведені формули для розрахунку індуктивності котушок, намотаних упритул ізольованим проводом круглого сердечника. При цьому похибка не перевищує 2…3%.

Індуктивність котушок з замкнутими сердечниками з магнітного однорідного матеріалу:

,

де S – площа перерізу сердечника, см; W – число витків; - довжина магнітної лінії, см; - початкова магнітна проникливість.

Індуктивність котушок з зазором в магнітному цепу за постійного розсіяння:

,

де  - магнітна проникливість зазору; - довжина магнітної лінії у сердечнику, см; - довжина магнітної лінії в зазорі, см; - загальна довжина магнітної лінії.

Індуктивність котушок без магнітних сердечників циліндричної форми з навивкою у один шар:

де D – діаметр котушки, см; - поправочний коефіцієнт, враховуючий сумісний вплив витків намотки ( при ). За похибки 2…5% та довжині D індуктивність котушок: