Розрахунок плоских котушок для отримання потрібної індуктивності
У малогабаритній УКХ апаратурі щодо багато місця на платі займають контурні котушки та ВЧ дроселі. Найчастіше саме вони визначають габаритну висоту монтажної плати. У деяких випадках може виявитися доцільним застосування плоских котушок — друкованих та дротяних. Основою для друкованих ВЧ котушок найчастіше служить спеціальна високочастотна Кераміка. Технологія виробництва таких котушок непридатна для аматорських умов. Однак, як показує практика, до частот 80-100 МГц цілком задовільні результати можуть бути отримані при використанні котушок, виготовлених з фольгнроваїного склотекстоліту засобом травлення. Застосування для друкованих котушок фольгованого фторопласту. дозволяє відсунути частотну межу до 200—300 МГц. Плоскі дротяні котушки мають задовільну механічну міцність, відносно невелику власну ємність, простоту виготовлення і можуть застосовуватися на частотах до 10 МГц. Істотне збільшення індуктивності та добротності плоских друкованих та дротяних котушок може бути отримане, якщо з однієї або обох сторін на котушку накласти феритові пластини. Змінюючи відстань між котушкою та пластиною (набором немагнітних прокладок або іншим шляхом), можна змінювати індуктивність котушки. Можна регулювати індуктивність у деяких межах за допомогою прапорця з немагнітного металу (міді або алюмінію), що переміщується поблизу котушки паралельно до неї. Дротові котушки зручно наклеювати безпосередньо на плату або на окрему пластину, що прикріплюється до плати. Друковані котушки можуть бути довільною формою. «Заземлювати» на платі слід виведення зовнішнього витка — у цьому випадку він відіграє роль екрану. Можна додатково екранувати друкарську котушку ще одним зовнішнім незамкненим витком.мим із загальним проводом пристрою. Приклади виконання котушок показані на фото в заголовку статті.
Розрахувати котушки з достатньою для радіоаматора точністю можна за допомогою номограм. Порядок розрахунку друкованих і дротяних котушок аналогічний, різниця полягає в тому, що ширині друкованої доріжки друкарської котушки відповідає діаметр по міді дроту.
дротяної котушки, а шириною зазору між доріжками — подвійна товщина ізоляції дроту.
Конструктивні розміри котушок показано на рис. 1, а і б. Номограми до розрахунку зображені на рис. 2 і 3. Як приклад нижче розглянуто розрахунок круглої друкованої котушки (без сердечника індуктивністю 0,64 мкГ. Найбільший зовнішній діаметр котушки вибираємо рівним 20 мм, найменший внутрішній d = 8 мм. Необхідно знайти число витків w, ширину доріжки S і відстань Sr між центрами С1 і С2 півкола котушки.Номограма для розрахунку круглих котушок представлена на рис.2. 8 = 2,5 На шкалах "D+d" і "D/d" знаходимо відповідні точки і з'єднуємо їх прямою (на рис. 2 — штрихова лінія) через точку перетину цієї прямої з неоцифрованою допоміжною лінією і точку на шкалі «L», що відповідає заданій індуктивності L = 0,64 мкГ, проводимо пряму до перетину зі шкалою «w», за якою і відраховуємо шукане число витків — 6,5. можна збільшити (зменшити) в 10 або 100 разів, при цьому значення w будуть відповідально змінюватися в корінь з 10 і корінь зі 100 разів. Ширину S, мм, друкованого провідника обчислюємо за формулою: S = Sr = (D - d) / 4w; діаметр по ізоляції дроту дротяної котушки - dіз = (D - d) / 2w. Отриманий результат округляємо до найближчого великогозначення ряду 0,5; 0,75; 1.0; 1.25; 1,5 мм і т. д. Sr = (20-8) / 4х6, 5 = 0,46; S = 0,5 мм. При малих значеннях Sr слід приймати Sr = S Для дротяних котушок dиз округляємо до найближчого стандартного діаметра дроту з ізоляції. Малюнок котушки наносять на фольгований скло текстоліт циркулем, який встановлений рейсфедер, наповнений хімічно стійкою фарбою. Верхні підлоги кола (див. рис. 1а) проводять із центру С1, а нижні - із С2. Відстань Sr слід витримувати з більшою точністю. Після висихання фарби котушку травлять, як завжди, у розчині хлорного заліза. Друковані котушки квадратної форми розраховують за номограмою, показаною на рис. 3. Більш точні результати розрахунку плоских котушок можна отримати аналітично, користуючись формулами, за якими побудовані номограми. Ці формули наведено на рис. 2 і 3. Розмірність величин у формулах відповідає зазначеній на номограмах. Значення функцій "фі" (D/d і f(а/А) зведені в табл. 1 і 2. Дротові плоскі котушки намотують на розбірному каркасі між двома щічками, укріпленими на стрижні. Діаметр сердечника каркаса повинен дорівнювати внутрішньому діаметру котушки, а відстань між щічками - діаметру дроту по ізоляції.В процесі намотування провід змочують клеєм БФ
2. Щечки мають бути виготовлені з матеріалу, що має погану адгезію до клею (фторопласт, вініфлекс). Каркас розбирають після закінчення сушіння клею. Виготовлені котушки клеять або безпосередньо до плати, або до пластини з фериту, укріпленої на платі. Котушки, зображені в заголовку статті, мають такі виміряні параметри: кругла друкована (D = 40 мм) індуктивність 1,4 мкГ, добротність 95; квадратна (А = 30 мм) - 0,9 мкГ і 180, дротяні верхня (D = 15 мм, провід ПЕВ-1 0,18) - 7,5 мкГ і 48; середня (D=11,9 мм, провід ПЕВ-2 0,1) - 9,5 мкГ і 48 і нижня (D = 9мм, провід ПЕЛ 0,05) - 37 мкГ та 43
Додав: Павло (Admin)Автор: м.Москва Ю.ЯНКІН