2.3 Выбор размеров каркаса.

Ниже приведем рисунок катушки индуктивности:

Рисунок 3 – катушка индуктивности (с указанием всех геометрических параметров катушки)

Из сводной таблицы «Параметры цилиндрических сердечников из карбонильного железа» можно узнать такие данные: , . В случае использования цилиндрических резьбовых сердечников наиболее часто применяют каркасы диаметром 4..10 мм. Для нашей катушки из сводной таблицы «Диаметры каркасов» по предельному значению индуктивности возьмём , .

2.4 Расчёт индуктивности катушки с учетом сердечника.

Начнем расчёт данной катушки с определения её индуктивности с учетом магнитного сердечника цилиндрического резьбового из карбонильного железа. По формуле , где (2) (обычно указывается в технических заданиях); действующая магнитная проницаемость сердечника, которую можно рассчитать с помощью формулы:

, где (3)

начальное значение магнитной проницаемости сердечника; коэффициент использования магнитных свойств; поправочный коэффициент.

Найдем значения коэффициентов из графиков на рисунке 4.

Рисунок 4 – определение коэффициентов с помощью графиков

Значения этих коэффициентов находят по графикам, изображенным на рисунке 4, причем:

Начальное значение магнитной проницаемости сердечника определим из таблицы «Параметры высокочастотных магнитных материалов»: .

Таблица «Параметры высокочастотных магнитных материалов»

Подставим численные значения в формулу (2) и получим:

2.5 Определение числа витков

Применяемые виды намотки можно разделить на однослойные и многослойные. При однослойной намотке витки располагаются на цилиндрической поверхности каркаса в один слой. При плотном расположении витков, разделяемых лишь изоляцией провода, получается сплошная однослойная намотка при расположении витков на некотором расстоянии друг от друга — намотка с шагом.

Однослойные катушки с шагом отличаются высокой добротностью (150 - 400) и стабильностью; они в основном применяются в контурах KB и УКВ. Для повышения точности намотки провода применяются нарезные каркасы, т. е. каркасы, на поверхности которых сделана неглубокая (0,2 — 0,3d) спиральная канавка. Однако погружение провода в диэлектрик каркаса несколько понижает добротность и стабильность катушки.

Для высокостабильных катушек применяются специальные способы изготовления намоток - тугая, горячая и осажденная или нанесенная намотки.

Так как нам нужно получить максимальную добротность и высокую стабильность, то целесообразней выбрать однослойную намотку.

Из формулы для индуктивности , где (4) число витков; ; коэффициент, зависящий от отношения длины катушки к её диаметру- . Для однослойных катушек коэффициент определяется cоотношением

При расчёте принимают, что диаметр каркаса равен диаметру катушки.

Подставим численные значения в формулу (5):

Полученная формула даёт возможность определить число витков только при всех известных параметрах катушки. Вычислим число витков:

Получаем: число витков – 33.