Виды, применение

Электрические характеристики катушек индуктивности определяют их конструкцией, свойствами материала магнитопровода и его конфигурацией, числом витков обмотки.

По конструкции делятся: цилиндрические, плоские (спиральные) и тороидальные, одно и многослойные с сердечником и без, экранированные и нет.

К атушка индуктивности внутри металлического экрана (1 – заглушка,

2 – экран, 3 – корпус, 4 – обмотка, 5 – каркас, 6 – подстроечный стержень, 7 – чашка сердечника, 8 – основание, 9 – заливка)

Для приема или передачи радиосигналов в диапазонах средних и длинных волн используются многовитковые однослойные и многослойные катушки, размещенные на каркасе из бумаги или пластмассы.

Однослойные катушки выполняются намоткой с принудительным шагом или сплошной. Однослойные цилиндрические катушки выполняются на диэлектрических каркасах или без них.

Многослойные цилиндрические катушки индуктивности применяют при индуктивности более 30÷50мГн.

Не секционированные многослойные катушки с рядовой обмоткой характеризуются пониженной добротностью и стабильностью, большой собственной емкостью.

Лучшими показателями обладают многослойные катушки, намотанные обмоткой “повал”, т.е. хаотично. Для намотки используют провод ПЭЛШО, ПЭВШО и др. (эмалевая изоляция и дополнительная шелковая).

Секционированные катушки – высокая добротность, меньший наружный диаметр, пониженная собственная ёмкость. Каждая секция представляет собой многослойную катушку с небольшим числом витков. Число секций выбирают от 2 до 6.

Катушки с малой индуктивностью для коротковолновых и ультракоротковолновых колебательных контуров узнать очень легко: число витков у них невелико, а провод достаточно толст. Некоторые из них не имеют каркаса.

Плоские катушки – спирали, изготовленные намоткой из Cu обмоточных проводов или методом печатного монтажа из фольгированного гетикокса или текстолита (форма – круг, квадрат или др.)

Плоские печатные катушки на стеклотекстолите отличаются механической прочностью и используются на частотах до 100МГц.

Экранированные используются при необходимости паразитных связей, обусловленные внешним электромагнитным полем из Cu и Al толщиной не менее 0,4÷0,5мм.

Катушки с цилиндрическими сердечниками – сердечники из карбонильного железа и ферритов.

Резьбовые сердечники используются в цилиндрических одно – и многослойных катушках (при подгонке индуктивности, в процессе регулировки аппаратуры.)

Катушки с броневыми сердечниками – слабое внешнее магнитное поле. Намотку катушек производят в повал на спецкаркасы содержащие 2÷4 секций. Диаметр провода в эмалевой изоляции 0,1÷0,2мм или многожильный провод состоящий из 2÷5 жил – диаметр 0,07÷0,1мм, в эмали. Сердечники изготавливают из ферритов и карбонильного железа.

Катушки с тороидальными сердечниками – min размер, практически отсутствием магнитного поля. Недостаток – сложность намотки, отсутствие регулировки индуктивности, слабая стабильность индуктивности. Применяются: в контурах промежуточной частоты, малогабаритных приемниках; в контурах, перестраиваемых подмагничиванием, дросселями и др.

Катушка с тороидальным сердечником

Сердечники, изготавливаемые из ферритов и альсиферов, используют намотку провода с повышенной max прочностью, с шелковой дополнительной изоляцией. Перед намоткою оборачивают лентой из лакотканей. Катушки с ферромагнитным сердечником имеют сердечники, изготовленные из магнитодиэлектриков и ферритов.

Ферритовые тороидальные сердечники эффективны для изготовления фильтров и трансформаторов на частотах выше 30МГц. При этом обмотки состоят всего лишь из нескольких витков.

Катушки индуктивности позволяют запасать электрическую энергию в магнитном поле. Типичными областями их применения являются сглаживающие фильтры и различные селективные цепи.

4. Катушки индуктивности для колебательных контуров.

Катушки без каркасов используются при необходимости большой добротности и малых требованиях к стабильности индуктивности (для контуров входных устройств приёмников метровых волн). Диаметр провода таких катушек выбирают из жёстких конструкций (1÷1,5мм и более), а количество витков ограничивают (5÷8). Для однослойных катушек выполняемых сплошной намоткой, изготавливают гладкие каркасы; для катушек, наматываемых с принудительным шагом – каркасы с канавкой, расположенной по винтовой линии, или рёбрами вдоль образующей цилиндра.

Высокочастотные катушки индуктивности (ВЧКИ) – катушки, сопротивления которых имеют индуктивный характер в диапазоне частот с верхней границей 100кГц ÷ 400МГц.

Применяются в качестве элементов колебательных контуров для получения магнитной связи между определёнными участками электроцепей или создания на отдельных участках электроцепи заданных реактивных сопротивлений индуктивного характера.

ВЧКИ делятся на 4 группы:

а) катушки контуров не определяют частоту;

б) катушки контуров определяют частоту;

в) катушки связи контуров с другими цепями;

г) дроссели высокой частоты.

ВЧКИ с переменной индуктивностью используются для перестройки контуров в процессе эксплуатации аппаратуры, а подстраиваемые катушки – для регулировки аппаратуры в процесс изготовления.

Проволочные катушки имеют удовлетворительную механическую прочностью, небольшую собственную ёмкостью, простота изготовления и используются на частотах до 10МГц. Для изготовления применяют ПЭПШО, прочность соединения витков закрепляют клеем.

Катушки с сердечника из немагнитных материалов – высокая стабильность, применяются в контурах гетеродинов, широкополюсных УПЧ, в приемниках КВ и УКВ. Материал сердечников – Cu, Al, латунь и его сплавы.

Индуктивно связанные катушки используются для магнитной связи между колебательными контурами, между антенной и входным контуром приемника и т.д. Для обеспечения магнитной связи между катушками их наматывают на общий каркас или сердечник, либо разполагают рядом так, что б их оси были параллельны. Отклонение от этих условий – уменьшение связи.

Ферровариометры используются как элементы постройки колебательных контуров (автомобильные приемники). Состоят из: цилиндрической катушки, внутрь которой вдвигается сердечник из материала с высокой магнитной проводимостью (феррит). Катушка располагается внутри цилиндра из ферромагнитного материала.