Лекция
Сразу хочу сказать, что здесь никакой воды про катушка индуктивности, и только нужная информация. Для того чтобы лучше понимать что такое катушка индуктивности, индуктивность, классификация индуктивностей, характеристики индуктивности, массив индуктивностей smd , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Электроника, Микроэлектроника , Элементная база.
катушка индуктивности ( индуктивность ) — винтовая, спиральная или винтоспиральная катушка из свернутого изолированного проводника, обладающая значительной индуктивностью при относительно малой емкости и малом активном сопротивлении. Как следствие, при протекании через катушку переменного электрического тока, наблюдается ее значительная инерционность.
Применяются для подавления помех, сглаживания пульсаций, накопления энергии, ограничения переменного тока, в резонансных(колебательный контур) и частотноизбирательных цепях, в качестве элементов индуктивности искусственных линий задержки с сосредоточенными параметрами, создания магнитных полей, датчиков перемещений и так далее.
Индуктивность является пассивным однопортовым элементом
где произвольная функция от двух переменных.
Обозначение на электрических принципиальных схемах (старые и новые обозначение катушек индуктивности)
Онлайн демонстрация и симуляция работы Индуктивность:
Открыть на весь экран Индуктивность
При использовании для подавления помех, сглаживания пульсаций электрического тока, изоляции (развязки) по высокой частоте разных частей схемы и накопления энергии в магнитном поле сердечника часто называют дросселем.
В силовой электротехнике (для ограничения тока при, например, коротком замыкании ЛЭП) называют реактором.
Цилиндрическую катушку индуктивности, длина которой намного превышает диаметр, называют соленоидом, магнитное поле внутри длинного соленоида однородно. Кроме того, зачастую соленоидом называют устройство, выполняющее механическую работу за счет магнитного поля при втягивании ферромагнитного сердечника, илиэлектромагнитом. В электромагнитных реле называют обмоткой реле, реже — электромагнитом.
Нагревательный индуктор — специальная катушка индуктивности, рабочий орган установок индукционного нагрева.
При использовании для накопления энергии называют индукционным накопителем.
Конструктивно выполняется в виде винтовых, или винтоспиральных (диаметр намотки изменяется по длине катушки) катушек однослойных или многослойных намоток изолированного одножильного или многожильного (литцендрат) проводника на диэлектрическом каркасе круглого, прямоугольного или квадратного сечения, часто натороидальном каркасе или, при использовании толстого провода и малом числе витков — без каркаса. Иногда, для снижения распределенной паразитной емкости при использовании в качестве высокочастотного дросселя, однослойные катушки индуктивности наматываются с «прогрессивным» шагом, — шаг намотки плавно изменяется по длине катушки. Намотка может быть как однослойной (рядовая и с шагом), так и многослойная (рядовая, внавал, типа «универсал»). Намотка «универсал» имеет меньшую паразитную емкость. Часто, опять же, для снижения паразитной емкости, намотку выполняют секционированной, группы витков отделяются пространственно (обычно по длине) друг от друга.
Для увеличения индуктивности, катушки часто снабжают замкнутым или разомкнутым ферромагнитным сердечником. Дроссели подавления высокочастотных помех имеют ферродиэлектрические сердечники: ферритовые, флюкстроловые, из карбонильного железа. Дроссели, предназначенные для сглаживания пульсаций промышленной и звуковой частот, имеют сердечники из электротехнических сталей или магнитомягких сплавов (пермаллоев). Также сердечники (как правило, ферромагнитные) используют для изменения индуктивности катушек в небольших пределах путем изменения положения сердечника относительно обмотки. Насверхвысоких частотах, когда ферродиэлектрики теряют высокую магнитную проницаемость и резко увеличивают потери, применяются металлические (латунные) сердечники.
На печатных платах электронных устройств так же иногда делают плоские «катушки» индуктивности: геометрия печатного проводника выполняется в виде круглой или прямоугольной спирали, волнистой линии или в виде меандра. Такие «катушки индуктивности» часто используются в сверхбыстродействующих цифровых устройствах для выравнивания времени распространения группы сигналов по разным печатным проводникам от источника до приемника, например, в шинах данных и адреса .
Свойства катушки индуктивности:
Катушка индуктивности в электрической цепи для переменного тока имеет не только собственное омическое сопротивление, но имеет реактивное сопротивлениепеременному току, нарастающее при увеличении частоты, поскольку при изменении тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая этому изменению.
Катушка индуктивности обладает реактивным сопротивлением, модуль которого 
, где 
— индуктивность катушки, 
— циклическая частота протекающего тока. Соответственно, чем больше частота тока, протекающего через катушку, тем больше ее сопротивление.
Катушка с током запасает энергию в магнитном поле, равную работе, которую необходимо совершить для установления текущего тока 
. Эта энергия равна:
Векторная диаграмма в видекомплексных амплитуд для идеальной катушки индуктивности в цепи синусоидального напряжения
Катушка индуктивности в переменном напряжении — аналог тела с массой, подверженному механическим колебаниям.
.
При изменении тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, значение которой:
.
Для идеальной катушки индуктивности (не имеющей паразитных параметров) ЭДС самоиндукции равна по модулю и противоположна по знаку напряжению на концах катушки:
.
При замыкании катушки с током на резистор ток в цепи экспоненциально уменьшается в соответствие с формулой:
,
где : 
— ток в катушке,
— начальный ток катушки,
— текущее время,
— постоянная времени.
Постоянная времени выражается формулой:
,
где : 
— сопротивление резистора,
— омическое сопротивление катушки.
При закорачивании катушки с током процесс характеризуется собственной постоянной времени : 
катушки:
.
При стремлении к нулю, постоянная времени стремится к бесконечности, именно поэтому в сверхпроводящих контурах ток течет «вечно».
В цепи синусоидального тока, ток в катушке по фазе отстает от фазы напряжения на ней на π/2.
Явление самоиндукции аналогично проявлению инертности тел в механике, если аналогом индуктивности принять массу, тока — скорость, напряжения — силу, то многие формулы механики и поведения индуктивности в цепи принимают похожий вид:
↔ 
, где
↔ 
↔ 
; 
↔ 
; 
↔ 
↔ 
Основным параметром катушки индуктивности является ее индуктивность, численно равная отношению создаваемого током потока магнитного поля, пронизывающего катушку к силе протекающего тока. Типичные значения индуктивностей катушек от десятых долей мкГн до десятков Гн.
Индуктивность катушки пропорциональна линейным размерам катушки, магнитной проницаемости сердечника и квадрату числа витков намотки. Индуктивность катушки-соленоида
,
где 
— магнитная постоянная,
— относительная магнитная проницаемость материала сердечника (зависит от частоты),
— площадь сечения сердечника,
— длина средней линии сердечника,
— число витков.
Схема последовательного соединения катушек индуктивности. Ток через каждую катушку один и тот же.
При последовательном соединении катушек общая индуктивность равна сумме индуктивностей всех соединенных катушек:
.
Электрическая схема параллельного соединения нескольких катушек индуктивности. Напряжение на всех катушках одинаково
При параллельном соединении катушек общая индуктивность равна:
.
В катушках индуктивности помимо основного эффекта взаимодействия тока и магнитного поля наблюдаются паразитные эффекты, вследствие которых импеданс катушки не является чисто реактивным. Наличие паразитных эффектов ведет к появлению потерь в катушке, оцениваемых сопротивлением потерь 
. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Потери складываются из потерь в проводах, диэлектрике, сердечнике и экране:
где 
— потери в проводах,
— потери в диэлектрике,
— потери в сердечнике,
— потери на вихревые токи
Потери в проводах
Потери в проводах вызваны тремя причинами:
Потери в диэлектрике
Потери в диэлектрике (изоляции проводов и каркасе катушки) можно отнести к двум категориям:
В общем случае можно заметить, что для современных катушек общего применения потери в диэлектрике чаще всего пренебрежимо малы.
Потери в сердечнике
Потери в сердечнике складываются из потерь на вихревые токи, потерь на перемагничивание ферромагнетика — на «гистерезис».
Потери на вихревые токи
Переменное магнитное поле индуцирует вихревые ЭДС в окружающих проводниках, например в сердечнике, экране и в проводах соседних витков. Возникающие при этом вихревые токи (токи Фуко) становятся источником потерь из-за омического сопротивления проводников.
С сопротивлениями потерь тесно связана другая характеристика — добротность. Добротность катушки индуктивности определяет отношение между активным и реактивным сопротивлениями катушки. Добротность равна
Векторная диаграмма потерь и добротности реальной катушки индуктивности. Обозначения: Z — импеданс; Xc — емкостная составляющая импеданса; Xl — индуктивная составляющая импеданса; X — реактивная составляющая импеданса; Ri — активная составляющая импеданса.
Иногда потери в катушке характеризуют тангенсом угла потерь (величина, обратная добротности) — сдвигом фаз тока и напряжения катушки в цепи синусоидального сигнала относительно π/2 — для идеальной катушки.
Практически добротность лежит в пределах от 30 до 200. Повышение добротности достигается оптимальным выбором диаметра провода, увеличением размеров катушки индуктивности и применением сердечников с высокой магнитной проницаемостью и малыми потерями, намоткой вида «универсаль», применением посеребреного провода, применением многожильного провода вида «литцендрат» для снижения потерь, вызванных скин-эффектом.
Эквивалентная схема и некоторые формулы реальной катушки индуктивности без ферромагнитного сердечника
Межвитковая паразитная емкость проводника в составе катушки индуктивности превращает катушку в сложную распределенную цепь. В первом приближении можно принять, что реальная катушка эквивалентно представляет собой идеальную индуктивность, включенной последовательно с резистором активного сопротивления обмотки с присоединенной параллельно этой цепочкепаразитной емкостью (см. рис). В результате этого катушка индуктивности представляет собой колебательный контур с характерной частотой резонанса. Эта резонансная частота легко может быть измерена и называется собственной частотой резонанса катушки индуктивности. На частотах много ниже частоты собственного резонанса импеданс катушки индуктивный, при частотах вблизи резонанса в основном активный (на частоте резонанса чисто активный) и большой по модулю, на частотах много выше частоты собственного резонанса — емкостный. Обычно собственная частота указывается изготовителем в технических данных промышленных катушек индуктивности, либо в явном виде, либо косвенно — в виде рекомендованной максимальной рабочей частоты.
Зависимость модуля импеданса и активной составляющей импеданса от частоты для реальной катушки индуктивности
.
На частотах ниже собственного резонанса этот эффект проявляется в падении добротности с ростом частоты.
Для увеличения частоты собственного резонанса используют сложные схемы намотки катушек, разбиение одной обмотки на разнесенные секции.
ТКИ — это параметр, характеризующий зависимость индуктивности катушки от температуры.
Температурная нестабильность индуктивности обусловлена целым рядом факторов: при нагреве увеличивается длина и диаметр провода обмотки, увеличивается длина и диаметр каркаса, в результате чего изменяются шаг и диаметр витков; кроме того при изменении температуры изменяются диэлектрическая проницаемость материала каркаса, что ведет к изменению собственной емкости катушки. Очень существенно влияние температуры на магнитную проницаемость ферромагнетика сердечника.
За основу построения обозначений катушек индуктивности, дросселей, трансформаторов, автотрансформаторов и магнитных усилителей принимают обозначения обмоток, сердечников, корпуса, экрана, знаки регулирования, а также знаки, указывающие виды соединений.
Обмотки обычно изображают в виде окружности (рис. 1.3). Количество полуокружностей и направление выводов не устанавливается. Обозначение сердечников приведено на рис. 1.3, б…д. Ферромагнитный, ферритовый сердечники (магнитопровод) имеют обозначение, изображенное на рис. 1.3, б, ферромагнитный с воздушным зазором (для исключения насыщения сердечника от протекающего по обмотке постоянного тока) – нарис. 1.3, в, магнитодиэлектрический – на рис. 1.3, г; при этом количество штрихов в обозначении не устанавливается. Сердечник, например, из меди, латуни – немагнитного материала обозначается на схемах в соответствии с рис. 1.3, д.
Размеры обозначения катушки индуктивности приведены на рис. 1.3, е. Рассмотрим обозначение на рис. 1.3, ж. В него входят катушки индуктивности с отводами и магнитодиэлектрический сердечник подстраиваемый, т. е. полное обозначение – катушка индуктивности с отводом, подстраиваемая магнитодиэлектрическим сердечником. На рис. 1.3, з показан однофазный трансформатор с неподвижным сердечником. На рис. 1.3, и показан однофазный трансформатор с ферромагнитным сердечником и экраном между обмотками. На рис. 1.3, к приведено обозначение однофазного трансформатора с ферромагнитным сердечником с тремя обмотками. Автотрансформатор однофазный с ферромагнитным сердечником показан на рис. 1.3, л. В широко применяемом на практике в лабораторном автотрансформаторе (ЛАТР) отвод является регулируемым.
Рис. 1.3. Катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, автотрансформаторы и магнитные усилители
При изображении магнитных усилителей рабочая обмотка имеет обозначение, приведенное на рис. 1.3, м, а управляющая – на рис. 1.3, н, где вертикальная линия обозначает сердечник. Для указания начала обмотки используют точку. На рис. 1.3, о изображен магнитный усилитель с двумя последовательно включенными рабочими обмотками и двумя встречно включенными секциями управляющей обмотки. При большом количестве обмоток на сердечнике и большом количестве сердечников в схеме допускается использовать обозначения рис. 1.3, п, р. На схеме вертикальная линия обозначает сердечник, горизонтальная – линию электрической связи между обмотками, наклонная черта указывает на наличие обмотки на данном сердечнике. Конец наклонной черты, расположенный под линией, условно определяет, что соединение произведено с началом обмотки
Условные обозначения катушек: а) общее обозначение; б) обозначение начала обмотки точкой; с магнитопроводом (сердечником) в) ферромагнитным, г) с прямоугольной петлей гистерезиса, д) с непрямоугольной петлей гистерезиса, е) немагнитным (указана химическая формула материала), ж) с зазором, з) магнитодиэлектрическим, и) ферритовым; к) с отводами; л) подстраиваемая перемещеним сердечника, м) регулируемая скользящим контактом, н) вариометр; о) дроссель трехфазный; п) дроссель коаксиальный.
Контурные катушки индуктивности, используемые в радиотехнике
Эти катушки используются совместно с конденсаторами для организации резонансных контуров. Они должны иметь высокую термо- и долговременную стабильность, и добротность, требования к паразитной емкости обычно несущественны.
Катушки связи, или трансформаторы связи
Взаимодействующие магнитными полями пара и более катушек обычно включаются параллельно конденсаторам для организации колебательных контуров. Такие катушки применяются для обеспечения трансформаторной связи между отдельными цепями и каскадами, что позволяет разделить по постоянному току, например, цепь базы последующего усилительного каскада от коллектора предыдущего каскада и т. д. К нерезонансным разделительным трансформаторам не предъявляются жесткие требования на добротность и точность, поэтому они выполняются из тонкого провода в виде двух обмоток небольших габаритов. Основными параметрами этих катушек являются индуктивность и коэффициент связи (коэффициент взаимоиндукции).
Вариометры
Это катушки, индуктивностью которых можно управлять (например, для перестройки частоты резонанса колебательных контуров) изменением взаимного расположения двух катушек, соединенных последовательно. Одна из катушек неподвижная (статор), другая обычно располагается внутри первой и вращается (ротор). Существуют и другие конструкции вариометров. При изменении положения ротора относительно статора изменяется степень взаимоиндукции, а следовательно, индуктивность вариометра. Такая система позволяет изменять индуктивность в 4 − 5 раз. В ферровариометрах индуктивность изменяется перемещением ферромагнитного сердечника относительно обмотки, либо изменением длины воздушного зазора замкнутого магнитопровода.
Дроссели
Это катушки индуктивности, обладающие высоким сопротивлением переменному току и малым сопротивлением постоянному. Дроссели включаются последовательно с нагрузкой для ограничения переменного тока в цепи, они часто применяются в цепях питания радиотехнических устройств в качестве фильтрующего элемента, а также в качестве балласта для включения разрядных ламп в сеть переменного напряжения. Для сетей питания с частотами 50-60 Гц выполняются на сердечниках из трансформаторной стали. На более высоких частотах также применяются сердечники из пермаллоя или феррита. Особая разновидность дросселей — помехоподавляющие ферритовые бочонки (бусины или кольца), нанизанные на отдельные провода или группы проводов (кабели) для подавления синфазных высокочастотных помех.
Сдвоенный дроссель
Сдвоенные дроссели
Это две намотанных встречно или согласованно катушки индуктивности, используются в фильтрах питания. За счет встречной намотки и взаимной индукции более эффективны для фильтрации синфазных помех при тех же габаритах. При согласной намотке эффективны для подавления дифференциальных помех. Сдвоенные дроссели получили широкое распространение в качестве входных фильтров блоков питания; в дифференциальных сигнальных фильтрах цифровых линий, а также в звуковой технике. Предназначены как для защиты источников питания от попадания в них наведенных высокочастотных сигналов из питающей сети, так и во избежание проникновения в питающую сеть электромагнитных помех, генерируемых устройством. На низких частотах используется в фильтрах цепей питания и обычно имеет ферромагнитный сердечник (из трансформаторной стали). Для фильтрации высокочастотных помех — сердечник ферритовый.
Современные сухие токоограничивающие реакторы на плотине Noxon Rapids 230 кВ
Токоограни́чивающий реа́ктор — электрический аппарат, предназначенный для ограничения ударного тока короткого замыкания. Включается последовательно в цепь, ток которой нужно ограничивать, и работает как индуктивное (реактивное) дополнительное сопротивление, уменьшающее ток и поддерживающее напряжение в сети при коротком замыкании, что увеличивает устойчивость генераторов и системы в целом.
При коротком замыкании ток в цепи значительно возрастает по сравнению с током нормального режима. В высоковольтных сетях токи короткого замыкания могут достигать таких величин, что подобрать установки, которые смогли бы выдержать электродинамические силы, возникающие вследствие протекания этих токов, не представляется возможным. Для ограничения тока короткого замыкания применяют токоограничивающие реакторы, которые при к.з. также поддерживают на сборных шинах питания достаточно высокое напряжение (за счет большего падения на самом реакторе), что необходимо для нормальной работы других нагрузок.
Условное обозначение одинарного и сдвоенного реакторов
Реактор — это катушка с постоянным индуктивным сопротивлением, включенная в цепь последовательно. В большинстве конструкций токоограничивающие реакторы не имеют ферромагнитных сердечников. В нормальном режиме на реакторе наблюдается падение напряжения порядка 3—4 %, что вполне допустимо. В случае короткого замыкания бо́льшая часть напряжения приходится на реактор. Значение максимального ударного тока короткого замыкания рассчитывается по формуле:
где IH — номинальный ток сети, Xp — реактивное сопротивление реактора.
Соответственно, чем выше будет реактивное сопротивление, тем меньше будет значение максимального ударного тока в сети.
Реактивность прямо пропорциональна индуктивному сопротивлению катушки. При больших токах у катушек со стальными сердечниками происходит насыщение сердечника, что резко снижает реактивность, и, как следствие, реактор теряет свои токоограничивающие свойства. По этой причине реакторы выполняют без стальных сердечников, несмотря на то, что при этом, для поддержания такого же значения индуктивности, их приходится делать больших размеров и массы. В случае если в линии электропередач 0,4—110 кВ имеются устройства передачи данных по технологии PLC, то реактор будет гасить эти частоты
Токоограничивающие реакторы подразделяются:
Получили распространение на внутренней установке на напряжения сетей до 35 кВ включительно. Бетонный реактор представляет собой концентрически расположенные витки изолированного многожильного провода, залитого в радиально расположенные бетонные колонки. При коротких замыканиях обмотки и детали испытывают значительные механические напряжения, обусловленные электродинамическими усилиями, поэтому при их изготовлении используется бетон с высокой прочностью. Все металлические детали реактора изготавливаются из немагнитных материалов. В случае больших токов применяют искусственное охлаждение.
Фазные катушки реактора располагают так, что при собранном реакторе поля катушек расположены встречно, что необходимо для преодоления продольных динамических усилий при коротком замыкании. Бетонные реакторы могут выполняться как естественно-воздушного так и воздушно-принудительного охлаждения (для больших номинальных мощностей), т.н. "дутье" (добавляется буква "Д" в маркировке).
По состоянию на 2014 г. бетонные реакторы считаются морально устаревшими и вытесняются сухими реакторами.
Трехфазный токоограничивающий реактор в линии 110 кВ, номинальная реактивная мощность 50 Мвар
Применяются в сетях с напряжением выше 35 кВ. Масляный реактор состоит из обмоток медных проводников, изолированных кабельной бумагой, которые укладываются на изоляционные цилиндры и заливаются маслом или иным электротехническим диэлектриком. Жидкость служит одновременно и изолирующей и охлаждающей средой. Для снижения нагрева стенок бака от переменного поля катушек реактора применяют электромагнитные экраны и магнитные шунты.
Электромагнитный экран представляет собой расположенные концентрично относительно обмотки реактора короткозамкнутые медные или алюминиевые витки вокруг стенок бака. Экранирование происходит за счет того, что в этих витках индуцируется электромагнитное поле, направленное встречно и компенсирующее основное поле.
Магнитный шунт — это пакеты листовой стали, расположенные внутри бака около стенок, которые создают искусственный магнитопровод с магнитным сопротивлением, меньшее, чем у стенок бака, что заставляет основной магнитный поток реактора замыкаться по нему, а не через стенки бака.
Для предотвращения взрывов, связанных с перегревом масла в баке, согласно ПУЭ, все реакторы на напряжение 500 кВ и выше должны быть оборудованы газовой защитой.
Сухие реакторы относятся к новому направлению в конструировании токоограничивающих реакторов и применяются в сетях с номинальным напряжением до 220 кВ. В одном из вариантов конструкции сухого реактора обмотки выполняются в виде кабелей (обычно прямоугольного сечения для уменьшения габаритов, повышения механической прочности и срока службы) с кремнийорганической изоляцией, намотанных на диэлектрический каркас. В другой конструкции реакторов провод обмотки изолируется полиамидной пленкой, а затем двумя слоями стеклянных нитей с проклейкой и пропиткой их кремнеорганическим лаком и последующим запеканием, что соответствует классу нагревостойкости Н (рабочая температура до 180 °С); прессовка и стяжка бандажами обмоток делает их устойчивыми к механическим напряжениям при ударном токе.
Несмотря на тенденцию изготавливать токоограничивающие реакторы без ферромагнитного магнитопровода (вследствие опасности насыщения магнитной системы при токе к.з. и как следствие-резким падением токоограничивающих свойств) предприятия изготавливают реакторы с сердечниками броневой конструкции из электротехнической стали. Преимуществом данного типа токоограничивающих реакторов является меньшие массо-габаритные показатели и стоимость (за счет уменьшения в конструкции доли цветных металлов). Недостаток: возможность потери токоограничивающих свойств при ударных токах, больших номинального для данного реактора, что в свою очередь требует тщательного расчета токов к.з. в сети и выбора броневого реактора таким образом, чтобы в любом режиме сети ударный ток к.з. не превышал номинального.
Сдвоенные реакторы применяются для уменьшения падения напряжения в нормальном режиме, для чего каждая фаза состоит из двух обмоток с сильной магнитной связью, включаемых встречно, к каждой из которых подключается примерно одинаковая нагрузка, в результате чего индуктивность уменьшается (зависит от остаточного разностного магнитного поля). При к.з. в цепи одной из обмоток поле резко возрастает, индуктивность увеличивается и происходит процесс токоограничения.
Межсекционные реакторы включаются между секциями для ограничения токов и поддержания напряжения в одной из секций, при к.з. в другой секции. Фидерные и фидерные групповые устанавливаются на отходящих фидерах (групповые являются общими для несколько фидеров).
Это простейший тип катушек, где витки провода намотаны на неферромагнитный материал или просто на воздух. Такие катушки используются там, где требуется минимальная индуктивность или низкий уровень потерь при высоких частотах.
Ферритовые сердечники усиливают магнитное поле внутри катушки, что увеличивает ее индуктивность. Ферриты часто используются в диапазонах частот от низких до высоких, так как они имеют низкие потери на перемагничивание на высоких частотах.
Железные сердечники используются в катушках для увеличения индуктивности в низкочастотных цепях и мощных приложениях. Они могут создавать большие магнитные поля, но страдают от потерь на гистерезис и вихревые токи.
Тороидальная форма катушки обеспечивает компактное и эффективное распределение магнитного поля, что уменьшает электромагнитные помехи. Такие катушки наматываются на сердечник в форме тора, который может быть из феррита или железа.
Дроссели — это катушки индуктивности, используемые для подавления высокочастотных помех в цепях. Существует несколько типов дросселей: силовые, высокочастотные, линейные и т.д.
Используются в схемах с большими токами и высокими напряжениями, например, в источниках питания и преобразователях. Чаще всего они содержат ферритовый или железный сердечник.
В таких катушках витки делятся на несколько секций, что помогает уменьшить паразитную емкость и повысить рабочие частоты.
Катушки из сверхпроводящих материалов, которые при охлаждении до сверхнизких температур практически не имеют электрического сопротивления, что позволяет достигать очень больших токов и мощностей.
9. Катушки с подвижным сердечником В таких катушках индуктивность изменяется за счет перемещения магнитного сердечника (например, ферритового) вдоль катушки. При изменении положения сердечника меняется плотность магнитного поля, что и изменяет индуктивность.
10. Катушки с изменяемым количеством витков Здесь индуктивность регулируется переключением между витками катушки. Обычно используется коммутатор или переключатель, который выбирает нужное количество витков, включенных в цепь.
10. Варикапные катушки Этот тип катушек используется в сочетании с варикапами (переменными конденсаторами), где индуктивность катушки комбинируется с емкостью, а изменение емкости варикапа через управляющее напряжение позволяет изменять эффективную индуктивность системы.
11. Феррорезонансные катушки Эти катушки используют ферромагнитные материалы, которые обладают нелинейными магнитными свойствами. Регулируя магнитное поле (например, через дополнительную обмотку или управляющее напряжение), можно изменять индуктивность катушки.
12. массив-сборка катушек индуктивностей SMD
Массив катушек индуктивности представляет собой группу катушек, соединенных вместе для достижения определенных электрических характеристик. Основные элементы конструкции включают:
Балластный дроссель. Конструкция, применяющаяся в качестве реактивного сопротивления для разрядных ламп на частоте 50 — 60 Гц. В связи с заметной зависимостью сопротивления дросселя от режима работы и от частотного спектра тока сопротивление дросселя определяется как отношение напряжения к току при замкнутой лампе и токе через дроссель, равный рабочему току лампы. В электронном пуско-регулирующем аппарате для люминесцентной лампы, работающем на частоте 20 — 50 кГц, дроссель изготавливается на ферритовом сердечнике и имеет существенно меньшие размеры.
Принцип работы: колебательный контур, частота которого зависит от индуктивности катушки. Arduino следит за изменениями частоты/ Статический режим: по нажатию на кнопку запоминается текущая частота, пищит когда есть отклонение. Динамический режим: частота постоянно стремится к текущей, реагирует только на резкое появление металла.
Принципиальная схема металлодетектора
Внешний вид плоской катушки
Программа
https://github.com/AlexGyver/MetallDetector-Arduino
Пожалуйста, пиши комментарии, если ты обнаружил что-то неправильное или если ты желаешь поделиться дополнительной информацией про катушка индуктивности Надеюсь, что теперь ты понял что такое катушка индуктивности, индуктивность, классификация индуктивностей, характеристики индуктивности, массив индуктивностей smd и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Электроника, Микроэлектроника , Элементная база
Комментарии
Оставить комментарий
Электроника, Микроэлектроника , Элементная база
Термины: Электроника, Микроэлектроника , Элементная база