Різновиди котушок індуктивності

Котушки індуктивності, як пасивні елементи електричних ланцюгів, традиційно застосовуються в радіо і електротехніці. У даних областях використовуються два головних взаємопов’язаних властивості котушок індуктивності – властивість чинити опір змінному струмі і властивість накопичувати енергію в магнітному полі при проходженні струму.

Котушки індуктивності в якості дроселів зустрічаються нарівні з конденсаторами і резисторами практично на всіх друкованих платах електронних приладів. Первинні і вторинні обмотки трансформаторів – це теж котушки, тільки індуктивно-зв’язані один з одним. Котушки постійної індуктивності в складі коливальних контурів і перебудовуються варіометри. Нарешті, здвоєні дроселі фільтрів синфазних і диференціальних перешкод. Все це – різновиди котушки індуктивності, такий простий, здавалося б, речі. Давайте, однак, розглянемо основні її різновиди більш уважно.

Дві і більше котушок, розміщені один відносно одного так, щоб взаємодіяти своїми магнітними полями (іноді котушки включені спільно з конденсаторами). Так здійснюється трансформаторна зв’язок між каскадами, ланцюгами і контурами. Дві і більше ланцюгів розділяються за допомогою таких котушок по постійному струму.

Наприклад, підсилювач звукової частоти має драйверного і вихідний каскади, які можна розділити шляхом застосування трансформаторної зв’язку. Таким нехитрим способом можуть бути пов’язані база вихідного каскаду і ланцюг колектора попереднього каскаду акустичного підсилювача. Тут не так важлива висока добротність, як для резонансних ланцюгів, тому обмотки трансформаторів зв’язку зазвичай мотають великою кількістю витків і тонким проводом, домагаючись головного – високою взаємної індукції пов’язують ланцюгів.

Як зазначалося вище, одне з ключових застосувань котушки індуктивності – включення спільно з конденсатором. Котушка з конденсатором утворює коливальний контур, що володіє власною резонансною частотою коливань.

Вимоги до контурним котушок індуктивності в плані добротності дуже високі. До того ж контурна котушка повинна мати досить високою температурною стабільністю. Тому контурні котушки резонансних контурів виготовляють, як правило, з досить товстого дроту, в порівнянні з котушками зв’язку. На базі коливальних контурів працюють різні осцилятори, передавачі та приймачі.

Варіометром називається котушка з перебудовується індуктивністю. Такі котушки корисні для регулювання резонансної частоти настроюються коливальних контурів. Дві частини котушки з’єднані послідовно і розташовані так, щоб одна з частин могла б фізично відсуватися або повертатися щодо іншої. Одна частина нерухома (своєрідний статор варіометра), інша – рухливий ротор всередині статора, його можна обертати.

Або інший варіант – одна частина котушки в міру необхідності просто відсуватися від іншої. Варіометр може бути зовсім без сердечника або, наприклад, дві частини котушки можуть бути навито на ферритовом осерді, на якому котушки можна розсовувати або є можливість регулювати зазор в самому муздрамтеатрі.

Взагалі конструкції варіометрів різноманітні, однак принцип один – зміна загальної індуктивності котушки шляхом зміни взаємного розташування її частин (змінюється взаємоіндукція частин, отже змінюється і загальна індуктивність варіометра). Індуктивність котушки-варіометра перебудовується в рази.

Властивість котушки перешкоджати зміні струму через її провід використовується в дроселях. Дросель, як і будь-яка котушка, вільно пропускає сталий постійний струм, проте надає високе реактивний опір току змінному або пульсуючому. Так, включивши дросель послідовно навантаженні в ланцюзі змінного струму, можна обмежити струм навантаження.

Часто можна зустріти дросель як фільтр в ланцюзі живлення електронного приладу або як баласт газорозрядної лампи, що включається в побутову мережу. Мережеві дроселі виготовляють на магнитопроводах з трансформаторної сталі, а для радіочастот застосовують феррит і пермаллой, а також каркаси без сердечників. Дроселі у вигляді кілець або бусинок нанизують на комунікаційні кабелі для придушення синфазних ВЧ перешкод.

Харчування до навантажень від мережі подається як мінімум по двох проводах, тут то і зустрічаються здвоєні дроселі. Здвоєний дросель являє собою дві котушки, намотані зустрічно або узгоджено на один загальний сердечник або НЕ феромагнітний каркас. Зустрічна намотування допомагає фільтрувати синфазних перешкоди в двухпроводной мережі, а узгоджена намотування – застосовується для перешкоджання перешкод диференціальним.

Такі подвійні котушки часто зустрічаються у вхідних ланцюгах блоків живлення, в акустичній техніці і на цифрових лініях. Вони захищають прилад від потрапляння в нього високочастотного шуму з мережі, а мережа – від паразитних високочастотних сигналів, що генеруються робочими ланцюгами приладу. Здвоєні дроселі для низькочастотних мережевих ланцюгів мають сердечники з трансформаторної сталі, а для високочастотних – ферритові сердечники або взагалі не мають сердечників.

Посилання на основну публікацію