Расчет дросселя
ANDGOR
Просмотр профиля
Группа: Пользователи
Сообщений: 8
Регистрация: 21.1.2005
Пользователь №: 2223
Nexor
Просмотр профиля
Администратор форумов о сварке
Группа: Модераторы
Сообщений: 1133
Регистрация: 17.8.2004
Из: Тольятти
Пользователь №: 1622
Здравствуйте Andgor. В ветке Обсуждение статей -> тема модернизация сварочного аппарата я говорил о том, какие дроссели попадались мне. Так как тема более чем уместна, то повторюсь:
Поделюсь практическими заметками на счёт дросселя.
Дроссель лутше всего изготавливать из трансформатора ОСМ (как раз броневой, как вы и сказали), т.к. там одна большая катушка и железо состоит из 2х половинок, между которыми можно вставить прокладку.
Было изготовлено 3 дросселя, на основе ОСМ 0,4 кВА, ОСМ 0,63 кВА, ОСМ 1,0 кВА.
Мотали шинкой до заполнения (т.е. до максимума). 0,4 кВа — шинка 16 мм2, 0,63 кВа и 1,0 кВа шинкой 20 мм2. Как щас помню — у киловатного дросселя было 64 витка.
Между половинками железа вставляются текстолитовые проставки толщиной от 3 до 5 мм. Также встречал киловатный дроссель с проставкой аш 10 мм — этот дроссель был сделан специалистами своего дела. Зазор нужно подобрать опытным путём. При каком-то из зазоров дроссель проявит себя с наилутшей стороны. Вот практический подход.
Все дроссели испытывались с разными сварочными трансформаторами от 1,6 кВА до 2,5 кВА. Видимой разницы не заметили, результат отличный.
О применение тороида в качестве дросселя пока ничего не могу сказать (но это пока). Возможно для сварочного аппарата он не подойдёт, т.к. здесь нужен транс с повышенным магнитным рассеянием (для этого и зазор делаем), а тороид напротив имеет минимальные потери.
Есть версия: заглянуть в полуавтомат (ВДУ3020 например), там для регулирования тока используют обратную связь и ограничивают его спомощью дросселя. При случае (в ближайшее время) загляну в него на работе. Посмотрю, что за конструкция дросселя там используется.
С намоткой обмоток в разные стороны идея интересная. Что-то мне подсказывает, что в упомянутом полуавтомате этот принцип и используется.
Расчёт дросселя для сварочного аппарата найти конечно не помешало бы, мне пока не попадался.
ANDGOR
Что будет если вокруг дросселя намотать обмотку
genao
Красивая гипотеза. Но.
Да, дроссель был с зазором. Сердечник Ш-образный, без зазора. Пилить ничего не стал, а просто подложил прокладки между половинками сердечника. Поэтому зазоры были на всех трех стыках — и на внутреннем, и на наружных. Прокладки были изготовлены из тонкого стеклотекстолита. И во всех экспериментах, с разными обмотками, прокладки были одни и те же. Поэтому толщина зазора была одинаковая и при намотке фольгой, и при намотке обычным проводом.
По поводу насыщения.
Дело в том, что на насыщение я мог грешить только после первого включения, когда взорвался транзистор. (кстати, взорвался он при полностью отключенной нагрузке, что для меня оказалось вначале большой неожиданностью. А потом, когда оказалось, что индуктивностью в дросселе и не пахло, стало ясно, что транзистор убился при тщетной попытке первым же импульсом зарядить большой электролит, который после дросселя)
Так вот, когда после замены транзистора я принял все меры безопасности, и осциллографом исследовал форму тока дросселя, то при этом и ток дросселя был значительно ограничен, и напряжение на входе было снижено в несколько раз. Поэтому о насыщении можно было и не мечтать. Кстати, когда я мотал обмотку проводом, то количество витков было точно такое же, как и при намотке фольгой.
В общем, что я только не делал с тем дросселем, пытаясь обнаружить в нем хоть какую-нибудь индуктивность! Делал и такое: вынимал из каркаса обе половинки сердечника, и включал питание. Осциллограф сажал и параллельно обмотке, и на токовый шунт. При включенном питании вставлял половинки сердечника в каркас, чтобы хоть так увидеть какое-то изменение. И зазор пробовал убирать полностью. Ничего.
Пробовал смоделировать поведение дросселя, если у него межвитковое замыкание. Для этого, когда уже дроссель был перемотан проводом, и вел себя в схеме нормально, я поверх его обмотки делал короткозамкнутый виток из толстого медного провода. Конечно, индуктивность резко падала. Резко, но далеко не до нуля! И понятно, ведь магнитное сцепление потоков всей обмотки с потоком одного короткозамкнутого витка было далеко не 100%, и индуктивность рассеяния давала о себе знать.
В общем, пока это писал, в голову лезли разные мысли и идеи. Конечно, неплохо бы сейчас, с этим уровнем опыта, и с этими возможностями, снова вернуться к тем экспериментам. Но на данный момент у меня основная гипотеза — это особенности намотки фольгой. Особенности формы проводника.
Например, если мы на плате разводим аналоговые цепи, с малыми сигналами, то огромное значение имеет топология разводки земли. Для непосвященного в упор непонятно, почему через всю плату идут параллельно две отдельные дорожки, которые все равно начинаются из одной точки, да и заканчиваться могут совсем рядом друг с другом. А почему бы их не объединить, и провести одну, широкую? А то и вообще, пустить эти цепи по сплошной металлизации? Но, если так сделать, то вся точность полетит к чертям, потому что направление токов будет непредсказуемое, и по пути они нахватаются наводок, превышающих полезный сигнал на порядок.
Так вот, я допускаю, что и по широкой фольге могут протекать токи в каких-то нехороших направлениях. А что еще остается думать?
Кроме того, возникает такой вопрос (чисто теоретический): а что будет происходить с индуктивностью, да и с остальными параметрами дросселя, при увеличении ширины фольги? То есть, представим некий сердечник, у которого длина каркаса большая. Например, для круглого счета, она равна метру. А диаметр каркаса остается небольшим, обычным. Например, диаметр равен 10мм. И на такой сердечник мы наматываем обмотку из фольги, количество витков каждый раз одинаковое. Например, 20 витков. Но ширина фольги каждый раз берется шире предыдущей.
Другими словами, как поведет себя обмотка из фольги, когда она в конце концов выродится в подобие длинной трубы, когда ширина обмотки станет намного большей, чем ее диаметр? Ведь путей для токов будет множество. Будто едешь на джипе по ровной степи, и тебе глубоко чихать не только на двойную сплошную, но и на все разметки в целом.
И как в такой воображаемой трубе-обмотке будет протекать ток, в случае, когда выводы припаяны к фольге к углам одного края обмотки, или по диагонали, к противоположным углам?
Что будет если вокруг дросселя намотать обмотку
Поведение: тормозит изменение тока в любую сторону, увеличивает напряжение в несколько раз (вплоть до десятков) на короткое время. Примеры назначения: увеличить напряжение с 12В до киловольт в момент пуска ДВС или поджига люминесцентных ламп. Дополнительные назначения, исходя из поведения: сглаживать пульсации, преобразовывать импульсное высоковольтное напряжение в сглаженное низковольтное и т.д.
ЭДС самоиндукции на катушке не существует без изменения тока: L = dI/dt. ЭДС самоиндукции имеет знак, обратный источнику питания: E = -L∙dI/dt = -(dI/dt) 2 . Если ток изменяется быстро, E приобретает номинал напряжения выше напряжения на момент начала изменения тока (например, включение/выключение источника питания). L — индуктивность, коэффициент самоиндукции, коэффициент пропорциональности.
В случае с постоянным напряжением ситуация примерно следующая. Включается источник 10В с нагрузкой 1Ом, но между ними притаилась индуктивность. Индуктивность ударяет по току 10А и полностью блокирует, т.к. ее ЭДС становится равной источнику, и она направлена против источника. Блокировка тока приводит к его исчезновению (в источнике питания еще и диод стоит), ЭДС пропадает — ток снова ринулся к нагрузке с прежней скоростью. ЭДС опять выросла и дала току по башке. Процесс повторяется в цикле с бесконечно высокой частотой, а т.к. итерации занимают хоть какое-то время — в итоге источник успевает пропустить немного тока при каждом цикле, причем с каждым — чуть больше; а ЭДС — становится все чуть меньше. Весь этот процесс напоминает какой-то бешеный интеграл из матана; в конечном итоге завершающийся тем, что ток перестает изменяться и достигает величины 10А, ЭДС самоиндукции равно 0 — и нагрузка успешно получает почти все напряжение источника питания. Почти — потому что в реальности индуктивность имеет еще и внутреннее сопротивление; поэтому дроссели и греются на платах.
При переменном напряжении 50Гц ситуация иная:
— в момент пуска ЭДС самоиндукции возрастает на первом полупериоде и успешно тормозит ток. Сильнее, чем при постоянном за счет именно непрерывного изменения мгновенного значения напряжения в синусоиде;
— как только наступает второй полупериод, отрицательный ток дает ЭДС по башке, что приводит к уменьшению номинала ЭДС, а потом и вообще к изменению ее полярности. Что не приводит к увеличению ЭДС самоиндукции в десятки раз относительно источника питания;
— когда изменение тока становится «нулевым», с точки зрения P=U ∙ I за период, ток начинает всегда отставать от напряжения на 90 градусов;
— в момент отключения источника питания и направление ЭДС, и ее номинал хаотичны. Синусоида — не полукруг, изменение силы тока в ней нелинейно. Источник перестал подавать ток, ЭДС пытается его поддерживать путем повышения собственного напряжения. Чем выше L, тем выше будет это напряжение. В итоге, при размыкании выключателя, возможна даже электрическая дуга.
С высокочастотным импульсным положительным напряжением еще хлеще, на примере поджига люминесцентных ламп (пробития газов высоким напряжением). Учитывая направление ЭДС, оно повышенным U лупит в направлении U источника питания (т.е. по нагрузке, а не источнику) — именно при выключении. То есть, нужно создать высокочастотное напряжение, чтобы на момент пропажи импульса ЭДС всем номиналом било по лампе. Это транзисторы в схеме, скорее всего, так и делают: порождают высокочастотное импульсное положительное напряжение (наверняка с высокой скважностью).
Теория без практики ничего не стоит, т.к. является неуточненной и недоказанной. Примеры:
— на практике мультиметр на нагрузке хаотично зашкаливало за отметку 1000В при отключении источника питания с индуктивностью на 300В — и это при наличии выпрямителя с конденсатором на пути к нагрузке (в той статье все подробно описано). Все напряжение, казалось бы, должно упасть на выключателе (как на наиболее высоком по сопротивлению участке цепи) — ан нет, мультиметру тоже досталось. Это потом стало ясно, что нужно было варистор на катушку ставить, чтобы повышенную ЭДС гасил на себя;
— намотка дросселей — отдельная тема, о которой и пойдет речь ниже.
Т.к. дроссели, измеряемые в мГн, встречались редко (а мкГн и нГн- полная коробка, хоть солить) — это стало поводом к наматыванию высокоиндуктивных дросселей самостоятельно, а не пайке 50-100 дросселей последовательно.
В момент подачи напряжения на разряженный конденсатор через индуктивность возникает ситуация, сравнимая с КЗ, — значит, все напряжение падает на дросселе. В это мгновение работает формула Uмежду витками = Uпит / Nвитков, как в трансформаторе. Зная заявленное производителем напряжение изоляции эмальпровода — рассчитывается минимальное количество витков дросселя или минимальное расстояние между ними. 1мм воздуха сопротивляется напряжению 1кВ, но с учетом влажности и прочих факторов считать 500В (на практике единичная прорезь канцелярского ножа выдерживала без проблем 260В AC, т.е. пик в 367В).
Стоит ли рассеивать все напряжение на дросселе в момент пуска? Нужно последовательно дросселю впаять высокомощный низкоомный резистор с целью перераспределения напряжения в момент пуска — если дроссель на него не рассчитан. К номиналу резистора нужно подойти аккуратно, т.к. он является паразитным — выходное напряжение может быть понижено + дополнительный нагрев в корпусе. Резисторы, к слову, даже ОМЛТ (военной приемки) тоже пробиваются 220В AC на ура; если встраивать в цепь высокого напряжения резистор — то только составной последовательно. Резисторы SQP же выдерживают 350В DC — его можно поставить одним.
С самостоятельной намоткой дросселя всплыли некоторые закономерности, но и добавилось вопросов:
— если мотать эмаль-провод по штырям стали, железа, нержавейки — толку 0: прибор не показывал даже 0.01мГн — огромный расход цветного металла впустую. Имеется четкий смысл тратиться на феррит или брать его из существующих дросселей (например, закороченных или оборванных). Не зафиксировано еще ни одного ферритового кольца, которое бы пропускало сигнал «пищалки» мультиметра;
— на ферритовом кольце уже первые 50см провода дали результат 0.01мГн. Эта величина есть минимально возможная, что прибор может измерить, — поэтому следующие 50см дали результат 0.04мГц, следующие — 0.07мГн, следующие — 0.1мГн. 2м провода заняли почти 1 виток ферритового кольца;
— чем плотнее витки, тем больше конечная индуктивность. Феррит электрически изолирован — незначительные повреждения эмаль-провода не критичны, если нет соприкосновения неизолированных витков друг с другом;
— непонятна зависимость между диаметром кольцевого ферритового сердечника. Так же как преимущества и недостатки кольцевого, стержневого и Ш-образного относительно друг друга. Очень хотелось бы иметь преимущества у стержневого, т.к. в этом случае очень удобно наматывать эмаль-провод шуруповертом прям на сердечник с катушки;
— и уж совсем чудеса были с эмаль-проводом от какого-то трансформатора. Кольцевой дроссель 0.1мГн получился на феррите, а Ш-образный дроссель 81.1мГн — без металла вообще! В кольцевом дросселе 2м проволоки соответствует величине 0.4Ом и номиналу 0.1мГн. Сечение проволоки в Ш-образном дросселе в
6-8 раз меньше, сопротивление — 172.2Ом при 81.1мГн. Пока так и не ясно, какая правильная формула расчета для дросселей;
— если мотать не эмаль-провод, а тонкий провод в изоляции — не нужно беспокоиться, что будет межвитковое замыкание в случае накладывания витков слоями друг на друга. Проблема в том, что эмаль-провод нужной толщины закончился — и не удалось посмотреть, по какому закону изменяется индуктивность с изменением количества слоев.
По ходу дела, сечение провода не влияет на повышение индуктивности. Намотал в итоге 3 слоя провода — возможно небольшое увеличение индуктивности на виток с каждым новым витком. Толстый провод мотать замучился; не представляю, как трансформаторы высокоамперные мотают руками.
Ну вот как выявить зависимости у таких вот дросселей.
(добавлено 13.08.2017) Программа Coil32 v.11.4.1.491 сильно глючит — но она дала ответ на вопрос индуктивностей на картинке без помощи формул. Дроссель 81мГн имеет наитончайший провод и пребольшой диаметр намотки. Эти величины влияют именно на увеличение индуктивности (возможно, в квадрате); и совместно с огромным количеством витков (почти линейная зависимость) — это и дало 81мГн; даже несмотря на отсутствие сердечника. Дроссель 0.1мГн — обратная ситуация: провод толстый, диаметр витков мал, витков мало. Дроссель 0.01мГн имеет совсем мало витков и гигантский по толщине провод — увеличенный диаметр не спасает. Дроссель 3.7мГн имеет тонкий провод, большое число витков и самую большую разницу «внешний диаметр — внутренний» и высоту (большой диаметр намотки).
Итоги:
— квадратичная зависимость от диаметра витка (шире — выше);
— квадратичная зависимость от сечения провода (тоньше — выше);
— линейная зависимость от количества витков (больше — выше);
— зависимость от формы сердечника, круглости витка (круглее — выше). На работе мотал тороидальный сердечник и сердечник в виде широкой пластины одним и тем же проводом. 2м на круглом сердечнике (1 слой) дали 4.17мГн, с пластинчатым (3 слоя) — 1м: — 0.02мГн, 2м — 0.09мГн, 3м — 0.15мГн, 4м — 0.29мГн, 5м — 0.43мГн. Когда провод идет по широкой части сердечника, он не участвует в создании индуктивности — индуктивность создается именно на витке, на тонких гранях пластины;
— зависимость от магнитной проницаемости феррита (больше — выше). Если феррит просто найден без названия — этот параметр остается неизвестен; а отличаться он может в несколько раз — и индуктивность будет отличаться в несколько раз при одинаковой форме и размерах феррита.
То есть:
— тороидальный ферритовый сердечник — наилучший, несмотря на свою дороговизну и неудобство намотки;
— если нужно получить большую индуктивность — выбирается сердечник с большим витком (высота, разность внешнего и внутреннего диаметра);
— выбирается самый тонкий провод из доступных для протекающего тока через дроссель;
— витки должны быть максимально близки друг к другу;
— если мотается несколько слоев — их нужно изолировать пластырем или малярным скотчем. Например, разница потенциалов между витком №1 и №10 при 10 слоях и напряжении 220В AC составит пик 31В. Заявленное меньшее пробивное напряжение для эмаль-провода составляет трехзначные-четырехзначные числа и зависит от диаметра провода. Например, ПЭЛ — 200В, ПЭВ-1 — 100В, ПЭВ-2 — 400В, ПЭВТЛ-1 (2) — 350В. Однако добавим к этому повреждение эмали при намотке или ее высыхание со временем — напряжение может упасть до двузначных чисел.
Отрицательная индуктивность существует. Для ее изготовления и установки используется какой-то извращенный способ с положительной индуктивностью.
Правильно — ферритовый, а не ферритный сердечник.
Точный теоретический расчет индуктивности невозможен из-за наличия в формулах магнитной проницаемости феррита. Мало того, что для конкретного сердечника измерить нереально, так еще и теоретический ее диапазон составляет [0.2∙10 -4 ;0.8∙10 -4 ]Гн/м — в 4 раза. Однако данный параметр обычно пишется при продаже сердечника.
(добавлено 14.08.2017) Для люминесцентных ламп иногда применяют пускатели, когда стандартная схема их не зажигает: маленькие бочонки с дросселем внутри. Как дополнительная индуктивность идет, получается.
На фото — тороидальный дроссель размером 20x10x5 и плоский размером 40x20x2; намотаны одинаковым проводом. Они описывались ранее — фото как дополнение идет. Сердечник можно назвать тороидальным, а можно и кольцевым.
(добавлено 01.11.2017) Действительно, магнитная проницаемость влияет на значение индуктивности (больше — больше). Но не простым перемножением: при прочих равных индуктивность с магнитной проницаемостью 2200Гн/м получилась 3.06мГн, а с 10000Гн/м — 3.85мГн. Сердечники с большей магнитной проницаемостью дороже на 5-10%.
Катушка индуктивности, дроссель.
Катушка индуктивности (inductor. -eng)– устройство, основным компонентом которого является проводник скрученный в кольца или обвивающий сердечник. При прохождении тока, вокруг скрученного проводника (катушки), образуется магнитное поле (она может концентрировать переменное магнитное поле), что и используется в радио- и электро- технике.
К точной и компьютерной технике технике больше близок дроссель (Drossel, регулятор, ограничитель), так как он чаще всего применяется в цепях питания процессоров, видеокарт, материнских плат, блоков питания & etc. В последнее время, применяются индукторы закрытые в корпуса из металлического сплава для уменьшения наводок, излучения, шумов и высокочастотного свиста при работе катушки.
Дроссель служит для уменьшения пульсаций напряжения, сглаживания или фильтрации частотной составляющей тока и устранения переменной составляющей тока. Сопротивление дросселя увеличивается с увеличением частоты, а для постоянного тока сопротивление очень мало. Характеристики дросселя получаются от толщины проводника, количества витков, сопротивления проводника, наличия или отсутствия сердечника и материала, из которого сердечник сделан. Особенно эффективными считаются дроссели с ферритовыми сердечниками (а также из альсифера, карбонильного железа, магнетита) с большой магнитной проницаемостью.
Используется в выпрямителях, сетевых фильтрах, радиотехнике, питающих фазах высокоточной аппаратуры и другой технике требующей стабильного и «правильного» питания. Многослойная катушка может выступать и в качестве простейшего конденсатора, так как имеет собственную ёмкость. Правда, от данного эффекта пытаются больше избавиться, чем его усиливать и он считается паразитным.
Как работает дроссель.
В цепях переменного тока, для ограничения тока нагрузки, очень часто применяют дроссели — индуктивные сопротивления. Перед обычными резисторами здесь у дросселей имеется серьезные преимущества — значительная экономия электроэнергии и отсутствие сильного нагрева.
Каково устройство дросселя, на чем основан принцип его работы?
Устроен дроссель очень просто — это катушка из электрического провода, намотанная на сердечнике из ферромагнитного материала. Приставка ферро, говорит о присутствии железа в его составе (феррум — латинское название железа), в том или ином количестве.
Принцип работы дросселя основан на свойстве, присущем не только катушкам но и вообще, любым проводникам — индуктивности. Это явление легче всего понять, поставив несложный опыт.
Для этого требуется собрать простейшую электрическую цепь, состоящую из низковольтного источника постоянного тока (батарейки), маленькой лампочки накаливания, на соответствующее напряжение и достаточно мощного дросселя (можно взять дроссель от лампы ДРЛ-400 ватт).
Без дросселя, схема будет работать как обычно — цепь замыкается, лампа загорается. Но если добавить дроссель, подключив его последовательно нагрузке(лампочке), картина несколько изменится.
Присмотревшись, можно заметить, что во первых, лампа загорается не сразу, а с некоторой задержкой, во вторых — при размыкании цепи возникает хорошо заметная искра, прежде не наблюдавшаяся. Так происходит потому что, в момент включения ток в цепи возрастает не сразу — этому препятствует дроссель, некоторое время поглощая электроэнергию и запасая ее в виде электромагнитного поля. Эту способность и называют — индуктивностью.
Чем больше величина индуктивности, тем большее количество энергии может запасти дроссель. Еденица величины индуктивности — 1 Генри В момент разрыва цепи запасеная энергия освобождается, причем напряжение при этом может превысить Э.Д.С. используемого источника в десятки раз, а ток направлен в противоположную сторону. Отсюда заметное искрение в месте разрыва. Это явление называется — Э.Д.С. самоиндукции.
Если установить источник переменного тока вместо постоянного, использовав например, понижающий трансформатор, можно обнаружить что та же лампочка, подключенная через дроссель — не горит вовсе. Дроссель оказывает переменному току гораздо большое сопротивление, нежели постояному. Это происходит из за того, что ток в полупериоде, отстает от напряжения.
Получается, что действующее напряжение на нагрузке падает во много раз(и ток соответственно), но энергия при этом не теряется — возвращается за счет самоиндукции обратно в цепь. Сопротивление оказываемое индуктивностью переменному току называется — реактивным. Его значение зависит от величины индуктивности и частоты переменного тока. Величина индуктивности в свою очередь, находится в зависимости от количества витков катушки и свойства материала сердечника, называемого — магнитной проницаемостью, а так же его формы.
Магнитная проницаемость — число, показывающее во сколько раз индуктивность катушки больше с сердечником из данного материала, нежели без него(в идеале — в вакууме.)
Т. е — магнитная проницаемость вакуума принята за еденицу.
В радиочастотных катушках малой индуктивности, для точной подстройки применяются сердечники стержеобразной формы. Материалами для них могут являться ферриты с относительно небольшой магнитной проницаемостью, иногда немагнитные материалы с проницаемостью меньше 1.
В электромагнитах реле — сердечники подковоообразной и цилиндрической формы из специальных сталей.
Для намотки дросселей и трансформаторов используют замкнутые сердечники — магнитопроводы Ш — образной и тороидальной формы. Материалом на частотах до 1000 гц служит специальная сталь, выше 1000 гц — различные ферросплавы. Магнитопроводы набираются из отдельных пластин, покрытых лаком.
У катушки, намотанной на сердечник, кроме реактивного(Xl) имеется и активное сопротивление(R). Таким образом, полное сопротивление катушки индуктивности равно сумме активной и реактивной составляющих.
Как работает трансформатор.
Рассмотрим работу дросселя собранного на замкнутом магнитопроводе и подключенного в виде нагрузки, к источнику переменного тока. Число витков и магнитная проницаемость сердечника подобраны таким образом, что его реактивное сопротивление велико, ток протекающий в цепи соответственно — нет.
Ток, переодически изменяя свое направление, будет возбуждать в обмотке катушки (назовем ее катушка номер 1) электромагнитное поле, направление которого будет также переодически меняться — перемагничивая сердечник. Если на этот же сердечник поместить дополнительную катушку(назовем ее — номер 2), то под действием переменного электромагнитного поля сердечника, в ней возникнет наведенная переменная Э.Д.С.
Если количество витков обеих катушек совпадает, то значение наведенной Э.Д.С. очень близко к значению напряжения источника питания, поданного на катушку номер 1. Если уменьшить количество витков катушки номер 2 вдвое, то значение наведенной Э.Д.С. уменьшится вдвое, если количество витков наоборот, увеличить — наведенная Э.Д.С. также, возрастет. Получается, что на каждый виток, приходится какая-то определенная часть напряжения.
Обмотку катушки на которую подается напряжение питания (номер 1) называют первичной. а обмотка, с которой трансформированое напряжение снимается — вторичной .
Отношение числа витков вторичной(Np ) и первичной (Ns ) обмоток равно отношению соответствующих им напряжений — Up (напряжение первичной обмотки) и Us (напряжение вторичной обмотки).
Таким образом, устройство состоящее из замкнутого магнитопровода и двух обмоток в цепи переменного тока можно использовать для изменения питающего напряжения — трансформации. Соответственно, оно так и называется — трансформатор .
Если подключить к вторичной обмотке какую-либо нагрузку, в ней возникнет ток(Is ). Это вызовет пропорциональное увеличение тока(Ip ) и в первичной обмотке. Будет верным соотношение:
Трансформаторы могут применяться как для преобразовния питающего напряжения, так и для развязки и согласования усилительных каскадов. При работе с трансформаторами необходимо обратить внимание на ряд важных параметров, таких как:
1. Допустимые токи и напряжения для первичной и вторичной обмоток.
2. Максимальную мощность трансформатора — мощность которая может длительное время передаваться через него, не вызывая перегрева обмоток.
3. Диапазон рабочих частот трансформатора.
Параллельный колебательный контур.
Если соединить катушку индуктивности и конденсатор — получится очень интересный элемент радиотехники — колебательный контур. Если зарядить конденсатор или навести в катушке Э.Д.С. используя электромагнитное поле — в контуре начнут происходить следующие процессы: Конденсатор разряжаясь, возбуждает электромагнитное поле в катушке индуктивности. Когда заряд истощается, катушка индуктивности возвращает запасенную энергию обратно в конденсатор, но уже с противоположным знаком, за счет Э.Д.С. самоиндукции. Это будет повторяться снова и снова — в контуре возникнут электромагнитные колебания синусоидальной формы. Частота этих колебаний называется резонансной частотой контура, и зависит от величин емкости конденсатора(С), и индуктивности катушки (L).
Параллельный колебательный контур обладает очень большим сопротивлением на своей резонансной частоте. Это позволяет использовать его для частотной селекции(выделения) в входных цепях радиоаппаратуры и усилителях промежуточной частоты, а так же — в различных схемах задающих генераторов.
Цветовая и кодовая маркировка индуктивностей.
Обычно для индуктивностей кодируется номинальное значение индуктивности и допуск, т.е. допускаемое отклонение от указанного номинала. Номинальное значение кодируется цифрами, а допуск — буквами. Применяется два вида кодирования.
Первые две цифры указывают значение в микрогенри (мкГн), последняя — количество нулей. Следующая за цифрами буква указывает на допуск. Например, код 101J обозначает 100 мкГн ±5%. Если последняя буква не указывается —допуск 20%. Исключения: для индуктивностей меньше 10 мкГн роль десятичной запятой выполняет буква R, а для индуктивностей меньше 1 мкГн — буква N.
Индуктивности маркируются непосредственно в микрогенри (мкГн). В таких случаях маркировка 680К будет означать не 68 мкГн ±10%, как в случае А, а 680 мкГн ±10%.