每个想涉足无线电的爱好者都必须在某个点上缠绕一两个线圈,无论是AM收音机的天线线圈,环形芯上的线圈(用于通信收发器中的带通滤波器)还是中央抽头式线圈。用于哈特利振荡器。绕组线圈并不难,但是很费时间。根据使用区域和所需的电感,有不同的制造线圈的方法。空芯是最宽带的,但是获得高电感意味着要使用大量的导线,它们也不是对逃逸线圈的磁场最有效的方法–逃逸的磁场会通过感应附近的导线和其他线圈而引起干扰。
将线圈缠绕在铁磁线圈上会聚焦磁场,从而增加电感。后,并与线圈的直径的芯之前电感之比已被插入内它被称为相对导磁率(表示为μ ř)。不同的常用材料具有不同的相对磁导率,范围从用于电源变压器的电工钢为4000,到用于SMPS变压器的铁氧体约为300,而用于VHF的铁粉芯约为20。每种磁芯材料只能在规定的频率范围内使用,超出该频率范围,磁芯开始表现出高损耗。环形,多孔径磁芯,锅形及其他封闭式磁芯将磁芯内部的磁场封闭起来,从而提高了效率,并实际上将干扰降低到了零。要了解有关电感器及其工作原理的更多信息,请点击链接。
空气芯电感
空芯线圈对于干扰不是最重要的低电感线圈非常有用。具有少量匝数和相对较粗的金属丝的线圈缠绕在诸如钻头或罐头之类的圆柱形物体上,然后将其移除,然后线圈支撑其自身,有时为了提高机械稳定性而在线圈上涂上树脂。通常将较大匝数的较大线圈缠绕在非铁磁线圈架上,例如空心塑料管或陶瓷线圈架(用于大功率RF线圈),然后用胶水固定到线圈架上。要缠绕它们,您首先需要计算所需的线径,因为它对整个线圈长度有很大的影响。
的线径式是
(√I)* 0.6 = d,其中I为RMS或直流电流,d为线径。
如果线圈以低功率使用,则线径不是那么重要,如果晶体管无线电接收器中使用的线圈,则对于大多数应用而言,直径为0.3mm较好,对于罐装而言则为0.12mm。如果将线圈用于振荡器服务,则导线应坚硬,以防止发生翘曲效应,因为它们会在一定程度上改变电感并引起频率不稳定(驱动)。
接下来,您需要知道线圈需要具有的直径。为了获得最佳Q,建议将线圈直径设置为50%至80%的线圈长度,并且这些直径取决于线圈可占用的空间。如果线圈是自支撑的,则可以使用螺栓或螺钉,将线匝缠绕在凹槽内,并在握住线圈导线的同时拧松螺栓以卸下螺栓,这将使线圈非常平整且可复制。
以下是圆柱形线圈的电感公式
L = μ - [R (N 2。ᴫ 2:R 2 /升)0.00000126
L是电感亨,μ - [R是所述芯的相对磁导率(1用于空气,塑料,陶瓷等线圈)中,n为匝数,π是圆周率,r为线圈的在半径米(从l是绕组的长度,即布线层的中间到绕组的中间)或直径的一半(从布线层的中间到另一侧的布线层的中间到中间)。米,背面的长号是自由空间的渗透率。
电感的另一个公式。
L =(N 2。d 2)/ 18D +40升
当缠绕一层均一的线圈时,所有匝都紧紧缠绕,彼此之间没有空隙,使用此公式。单位与上式相同,除了d为以米为单位的线圈直径。
Serge Y. Stroobandt,在这里用呼号ON4AA制作了一个非常好的线圈计算器。
如何制作空芯电感
要缠绕常规的空心线圈,您需要一个线圈架,一个电线源,一些细砂纸或造型刀(未显示)以及一些强力胶或双面胶带才能将电线固定到位。
设计线圈之后,就该对其进行缠绕了。如果您要制作空心线圈,则最好使用塑料线圈架将其缠绕,因为塑料线圈架是非铁磁性的并且不导电,在低功率水平下不会影响线圈性能。接下来,切下一条长度与线圈长度相同的双面胶带,然后将其粘贴到线圈架上,然后在线圈架上的线圈末端和抽头处钻孔,取下胶带上的覆盖层并开始缠绕,首先通过将其穿过所钻的孔然后缠绕,如通常,电线将被双面胶带固定,或者,您可以在用氰基丙烯酸酯胶缠绕几圈之后将线圈的乞求粘合到前者上,其余的线圈和胶水每隔1厘米(也称为超级胶水,请戴上手套,这很难从皮肤上去除并引起刺激)。对于分接头,将一定长度的电线绞在一起,使其穿过前者的孔,然后照常继续。试着把转弯收紧,缠绕后,用细砂纸或造型刀将搪瓷剥去,并用烙铁将其末端镀锡。您可以使用LCR表测量电感或使用GDM,将GDM用作电感测量设备,请参见链接的文章。
下图说明了空芯电感的绕制过程:
步骤1:以下两张图片显示了带有一些胶带的前者,导线将缠绕在该胶带上,并用孔将导线固定到位。
步骤2:在下图中,保护膜已经剥落,开始缠绕,分接器的导线弯曲并绞合在一起。
步骤3:然后在前者的另一端穿一个孔。
步骤4:将制成的线圈的导线浸在一块PCB层压板上的焊料中进行镀锡。
步骤5:最后,使用LCR表测量线圈电感。您也可以使用Arduino来测量线圈的电感,也可以使用Grid Dip Meter(GDM)。
铁氧体棒上的绕组线圈
铁氧体棒上的绕组线圈(例如无线电接收器中的铁氧体棒状天线)类似于缠绕空心线圈,但由于无法钻穿铁氧体棒,因此必须依靠双面胶带或胶水来固定电线紧紧。由于胶带并不总是粘在铁氧体上,因此最好先在线圈要走到的地方用一层至三层的纸遮盖胶带盖住棒,然后再将胶带粘贴在棒上。您可以使用超级胶水将电线固定在适当的位置,而不是双面固定。
为了计算使用线圈上面找到的圆柱形线圈的电感式,对于μ - [R输入相对磁导率的数据表或在线线圈计算器中发现的。如果您设计了线圈,则可以像空心线圈一样缠绕它,但是有另一种方法,更快的方法!
将铁氧体棒放在电钻中,就像钻头一样缓慢旋转,棒会自行旋转,这样您就可以非常快速地制造出高品质,高电感的线圈!如果您有用于杆的塑料成型器,请先将其缠绕,然后将其放在线圈上并粘贴到位。
左侧是广播接收器中的工厂制造的天线线圈,该线圈缠绕在通过塑料元件固定到杆上的线圈架上。电线用环氧树脂固定在适当的位置。在右侧,用上述方法制成的铁氧体棒上有一个小线圈。
环形铁芯绕组
环形线圈很容易计算,但是对风来说有点棘手。环形磁芯具有广泛的应用,例如SMPS中的滤波电感,RFI扼流圈,SMPS电源变压器,RF输入滤波器,平衡-不平衡变换器,电流互感器等。
纳亨中的环形线圈电感(当AL电感指数以nH / N 2给出时)可通过以下公式计算:
L(nH)= A L(nH / N 2)*转2
转换后,我们得到所需电感所需匝数的公式:
所需匝数= 1/2
要缠绕环形线圈,您需要一个环形磁芯,一个线源(旧CRT电视的偏转线圈是很好的源),一些细砂纸和一些强力胶。
要缠绕环形线圈,您首先需要切割适当长度的导线,因为您无法将一卷导线穿过孔。要计算所需的导线,请将环横截面的周长乘以所需的匝数。有时在数据表中以mlt(每圈平均长度)表示。在此网站上,有一个在线计算器,可帮助设计环形线圈,只需选择您的磁芯,插入所需的电感,即可得出所需的导线和匝数。
步骤1:首先将导线的一端穿过孔,确保伸出约4厘米-这一点称为尾纤。
步骤2:将辫子绕在芯子上,留出1cm至2cm的距离,并用强力胶固定其余部分。
步骤3:使用剩余的电线长度缠绕线圈的其余部分,将较长的一端连接到钉子或钉子上,以便于缠绕。
由于在没有专业LCR仪表的情况下,线圈的电感预计较低(约3.6μH),因此最好使用GDM,因为基于微控制器的普通仪表在计量小电感时精度非常低。680pF电容器与一个小的耦合环路并联连接到线圈。该电路的频率为3.5MHz(右),将这些值放入谐振计算器可得到3μH左右。在电路谐振之外,左侧的仪表被设置为不同的频率。
在现实生活中,由于它们引起的寄生电容和并联自谐振,计算得出的线圈会给出非常不同的结果。