Как подобрать катушку индуктивности
Перейти к содержимому

Как подобрать катушку индуктивности

  • автор:

Калькулятор цветовой маркировки катушки индуктивности (4 метки)

Катушка индуктивности — это пассивный компонент электрической цепи, предназначенный для накопления электрической энергии в магнитном поле. В основном применяются в сглаживающих фильтрах и селективных цепях. Электрические характеристики катушек индуктивности определяются конструкцией, свойствами материала и конфигурацией магнитопровода (феррит, сталь, воздух), числом витков обмотки.

Конструкция представляет собой намотанную на каркасе проволоку по спирали. Способ намотки: однослойный или многослойный, виток к витку или с расстоянием. Для увеличения индуктивности, в каркас добавляют сердечник. Это обусловлено магнитной проницаемостью материала.

Явление возникновения тока в замкнутом контуре, при изменении магнитного поля в котором находится этот контур открыли Джозеф Генри и Майкл Фарадей (1831 год). Единицы измерения индуктивности — Генри, Гн; международные: Н.

Калькулятор поможет определить номинал и допуск катушки индуктивности при цветовой маркировке в виде 4-x меток.

Определяем номинал по цветовой маркировке

Выберите тип маркировки катушки индуктивности:

Как выбрать катушку индуктивности?

Нас часто спрашивают, как выбрать катушку индуктивности для тех или иных задач. Чем отличаются различные катушки индуктивности? Какие технологии применяются? Обо всём этом в данной статье — на примере катушек Mundorf.

Выбор проводника катушки

Звуковые характеристики катушки определяются не только сердечником и качеством производства, но также и типом проводника. Чтобы получить соответствующие катушки для каждого типа применения, используются три материала высокой чистоты.

  • Беcкислородная медь (OFC)
    Катушки, в которых в качестве материала проводника использована беcкислородная медь (чистая медь 99,997%), характеризуются гармоничным и объемным воспроизведением музыки, богатым деталями, а также имеют отличное соотношение цена/качество.
  • Чистое серебро
    Вследствие способности серебра передавать голоса и инструменты с большей динамикой, детальнее, с более широкой сценой и более насыщенными тембрами по сравнению с медью, катушки из чистого (99,99%) серебра высоко ценятся и являются предпочтением для большого числа ценителей хорошего звука.
  • Сплав золота с серебром
    99% серебра + 1% золота = 100% музыки.
    Этот сплав не только для конденсаторов самого высокого класса, таких как MCap® SUPREME Classic Silver-Gold.Oil, или аудиокабелей, но и для катушек индуктивности. Чистое золото (99,99%) изменяет кристаллическую структуру серебра и оптимизирует его высокую проводимость. Применение такого сплава позволяет раскрыть всю полноту тембров и характер голосов и инструментов, воспроизвести музыкальное произведение во всех мельчайших деталях без каких либо искажений оригинала. С одной стороны кристально чистое воспроизведение становится в тоже время живым и теплым, отображая ясную, четко локализованную музыкальную картину. Чистота и точность передачи, объединенная с живостью и насыщенностью тембров, отличает этот материал от других.

Провода SolidCore Воспроизведение музыки с катушками из цельных круглых в сечении проводов (также называемых SolidCore) отличается живостью и точностью, также как и высокой тональной нейтральностью. Еще одним преимуществом круглого проводника являются очень компактные размеры катушки. Как и все катушки MUNDORF, катушки из этих проводов собираются и наматываются вручную в Германии с использованием специальных машин, обеспечивающих наивысшую точность. Стандартные OFC Они являются самыми экономически выгодными проводами для аудиокатушек индуктивности и доступны с диаметрами от 0,5 до 3,9 мм. Однако такие катушки не имеют дополнительной фиксации проводников и поэтому уступают другим типам катушек, производимых MUNDORF. При прохождении переменного сигнала возникает вибрация обмотки катушки. Вследствие микрофонного эффекта (преобразования механической энергии колебаний витков катушки обратно в электрические колебания) дополнительные колебания добавляются к основному сигналу, что приводит к искажениям деталей звукового сигнала. Это отражается как в ухудшении пространственного отображения звука, так и в неестественном воспроизведении тембров. Однако такой нежелательный эффект может быть полностью устранен при использовании запекания в лаке или вакуумной пропитки. Проводник в спеченном лаке Эти катушки имеют круглый в сечении проводник из чистой меди OFC, покрытый слоем лака. После намотки катушки она нагревается при помощи электрического импульса, что приводит к плавлению слоя лака. После охлаждения отдельные обмотки оказываются крепко связаны друг с другом спеченным лаком, что препятствует появлению вибраций обмоток и искажению сигнала. К сожалению, такой тип катушек доступен только с диаметром проводника от 0,5 до 1,4 мм. Для больших диаметров используется вакуумная пропитка. Вакуумная пропитка Вакуумная пропитка представляет собой процедуру, настолько же эффективную как фиксация проводников при нагреве лака, но используемую для проводников с большим диаметром (от 2 до 3,9 мм). В ходе этой операции катушка пропитывается специальным лаком под действием вакуума вплоть до самых глубоких внутренних витков. Затем пропитанная катушка сушится при 130°С. Таким образом вся катушка превращается практически в монолитное сооружение. Гепта-проводник Использование сборки, состоящей из семи отдельных изолированных и связанных друг с другом проводов, позволяет добиться живого и мягкого воспроизведения тембров, в то же время передавая все мельчайшие детали звука. За эти характеристики такие катушки высоко ценятся аудиолюбителями и проектировщиками аудиооборудования, особенно когда требуется сделать звучание акустической системы более детальным и четким без негативного влияния на прозрачность и тональную насыщенность. Такие характеристики этих катушек обусловлены использованием круглых в сечении проводников в сборке особого типа. Спеченная обмотка и усиленное шасси катушки образуют катушку индуктивности с наивысшей механической стабильностью и равновесием. Таким образом, искажения и изменения окраски звука полностью отсутствуют. Кроме того, большая площадь поверхности семи жил сборки увеличивает эффективную проводимость высокочастотного сигнала (вследствие скин-эффекта). Семижильная сборка 7×0,6 мм соответствует одножильному проводнику диаметром 1,6 мм. Катушки из фольги При использовании катушек из цельнометаллической фольги (также известных как ленточные катушки), воспроизведение музыки приобретает невероятную динамику, отличную детальность и объемность, при этом обладая самыми низкими искажениями звука. Даже самые тонкие нюансы звука передаются абсолютно реалистично, полностью раскрывая замысел исполнителя. Вследствие таких характеристик ленточные катушки MUNDORF стали неотъемлемой частью многих аудиокомпонентов высшего класса. Витки такой катушки намотаны друг на друга, поэтому ленточные катушки гораздо ближе к физически идеальной катушке индуктивности, чем любые другие конструкции катушек. Это, к примеру, отражается на параметрах катушки, которые остаются неизменными вплоть до 100 кГц. Кроме того, эти катушки обладают низкой емкостью, несмотря на сходство конструкции обмотки с конденсатором, что препятствует искажению высоких частот. Большая площадь поверхности фольги увеличивает эффективную проводимость на высоких частотах (как следствие скин-эффекта). Еще одной заметной особенностью является высокая механическая стабильность этого типа катушек, которые тщательно скрепляются вручную. Вследствие большой площади контакта между витками обмотки и использования пластичной изоляции колебания отдельных витков эффективно гасятся. Таким образом, ленточные катушки имеют самый низкий уровень вибрации из всех типов катушек. Ленточные катушки имеют несколько вариантов ширины фольги, соответствующих использованию круглого в сечении проводника с диаметрами 1,25 мм, 1,60 мм, 2,00 мм и 2,50 мм. Выбор сердечника катушки Качество воспроизведения при использовании катушки индуктивности зависит не только от материала проводника и качества изготовления, но также и от типа сердечника. Поскольку каждый материал сердечника имеет свои преимущества и недостатки, катушки имеют четыре различных материала сердечника, тем самым образуя семь различных типов сердечников. Это позволяет подобрать необходимую катушку для каждой отдельной задачи. Чтобы предотвратить микрофонный эффект, все катушки MUNDORF наматываются на каркас катушки. Это обеспечивает необходимую стабильность катушки, механически развязывает катушку от платы (места установки) и вдобавок упрощает процесс производства. Воздушные катушки (Air сoils) Идеальным материалом сердечника для катушки является воздух. Катушки с воздушным сердечником превосходят по характеристикам все катушки с металлическими сердечниками, как по точности передачи импульса, так и по отсутствию искажений звукового сигнала. Они могут быть использованы в любой цепи, и для фильтра пропускающего высокие частоты, как катушку для басового динамика (с большой площадью сечения проводника) или для корректировки компонентов (с малой площадью сечения проводника). Точность, динамика, тонкие тональные оттенки, высокая детальность и живое воспроизведение звука отличает катушки с воздушным сердечником от других. Таким образом, они являются основой реалистичного и гармоничного звучания акустических систем высокого класса. Катушки с сердечником Катушки с сердечником имеют металлический сердечник, который усиливает магнитное поле катушки. По сравнению с воздушными катушками они имеют меньшие размеры, меньшую стоимость, более высокую индуктивность и более низкое активное сопротивление. Однако катушки с металлическим сердечником оказывают негативное влияние на качество звука. Ферритовый сердечник (Ferrite core) Такие сердечники получают спеканием метало-пластиковой пудры. Сделанный в Германии материал феррита НР3616, используемый в этих сердечниках, имеет значительно более высокие характеристики, чем материал, произведенный в Азии, часто используемый в других катушках. Для этого материала характерны низкие искажения сигнала и высокая реверсивность магнитного поля (равно и изменение ориентации поля). Музыкальный сигнал имеет сильную задержку, поэтому катушки с ферритовыми сердечниками подходят для использования в цепях коррекции, а также в среднечастотном диапазоне. Однако, только протестированный материал НР3616, удовлетворяющий определенным требованиям по устойчивости и уровню искажений, может быть пригоден для использования в средне-низкочастотном диапазоне и даже в низкочастотной области для усилителей с более низкими характеристиками. Аронитовый сердечник (Aronit core) Эти сердечники (также известные как Р-сердечники) состоят из метало-керамической пудры высокой плотности. Сделанные в Германии ферритовые стержни «Wicon» обеспечивают очень низкий уровень искажений, даже при очень высоких нагрузках. Вследствие их компактных размеров, низкого активного сопротивления и отличного соотношения цена/качество они могут быть использованы даже в басовых секциях фильтров акустических систем и сабвуферов. Фероновый сердечник (Feron core) Он состоит из железно-кремниевого сплава (также называемый электрическими листами). Высококачественные трансформаторные пластины прокатаны и проштампованы несколько раз в ходе особых операций таким образом, что кристаллы становятся ориентированными в одном направлении, а также кристаллическая решетка становится более однородной. Таким образом, катушки MUNDORF с фероновым сердечником заметно отличаются от обычных катушек того же типа как по результатам измерений, так и по результатам прослушиваний. Они выделяются вследствие минимальных искажений, минимальных потерь при изменении ориентации магнитного поля и стабильности параметров при высоких нагрузках. Таким образом, они хорошо подходят для различных задач. Катушки с нулевым сопротивлением (ZOC) Эти катушки производятся только компанией MUNDORF. Воздушный зазор между двумя наборами фероновых пластин в таких катушках калибруется и точно подстраивается вручную. Этот воздушный зазор определяет индуктивность катушки и требует большого внимания в процессе производства. Высокие затраты на производство этих катушек окупаются максимальной точностью передачи импульса, а также музыкального сигнала. Особая форма феронового сердечника позволяет получить более низкое внутреннее сопротивление по сравнению с другими типами сердечников.

Эту статью прочитали 54 148 раз
Статья входит в разделы: Как выбрать. Гид покупателя «Сделай сам»

Поделиться материалом:

Применение катушки индуктивности.

Катушка индуктивности — прибор, который позволяет замедлить нарастание напряжения в электрической сети за счет накопления тока.

Индуктор представляет собой устройство с сердечником или без него, в котором проводник электрического тока укладывается в несколько витков на корпус в виде цилиндра или тора. За счет такого расположения проводника возникает эффект индуктивности — преобразование электрической энергии в магнитную благодаря возникновению магнитного поля вокруг мотков проволоки. Чем больше мотков на катушке, тем выше показатели индуктивности.

При прохождении постоянного тока через катушку возникает электродвижущая сила самоиндукции, которая имеет направление, противоположное направлению тока. Тем самым она компенсирует ток цепи и постепенно начинает снижаться, в то время как сам ток возрастает. При размыкании ЭДС, напротив, поддерживает показатели тока в цепи еще некоторое время. В сети переменного тока ЭДС катушки препятствует возрастанию и убыванию тока, наращивая сопротивление. Таким образом индуктор беспрепятственно проводит постоянный ток и стабилизирует переменный.

Назначение катушки индуктивности

Индукционные катушки позволяют регулировать ток в сети, чтобы к ней можно было без проблем подключить чувствительные электроэлементы. Индукторы используются следующим образом:

  • для устройства электросетей, работа которых зависит от частоты — колебательных контуров, схем обратной связи и прочих;
  • в составе трансформаторов;
  • как накопители, преобразователи, электромагниты, источники высокого напряжения в слаботочных сетях;
  • в качестве излучателя и приемника электромагнитного сигнала в радиотехнике;
  • как индукционный нагревательный элемент;
  • как датчик магнитного поля.

Как выбрать индукционную катушку

Для правильного применения катушки индуктивности необходимо верно подобрать устройство по параметрам.

  • Элементы бывают постоянные, переменные и подстроечные.
  • Высоко- и низкочастотные.
  • С сердечником и без него.
  • С экранированием, защищающим от сторонних электромагнитных помех, или без.
  • Дроссели — для фильтрации, ограничения, накопления тока.
  • Контурные — снабженные конденсатором для обустройства колебательных контуров.
  • Вариометры — позволяют отрегулировать резонанс напряжения в сети.
  • Соленоиды — длинные катушки, обеспечивающие стабильное магнитное поле и используемые для поступательного движения.

Для выбора используются показатели силы тока, частоты, максимальный номинальный ток и другие. В каталоге «РУ Электроникс» представлены катушки индуктивности различного типа от известных производителей. У нас можно приобрести оборудование по сниженным ценам. Для приобретения звоните по указанному вверху страницы бесплатному номеру телефона или закажите обратный звонок.

Расчёт катушки индуктивности под динамик

Данный расчет является примером для определения данных катушки индуктивности на воздушном сердечнике, нагруженной динамиком. В этом примере выбрана катушка без сердечника во избежание искажений, обусловленных перемагничиванием сердечника.

На рисунке показана оптимальная катушка индуктивности в смысле отношения индуктивности катушки и ее активному сопротивлению. Конструкция получается, когда внутренний диаметр цилиндрического слоя обмотки вдвое больше его высоты, а внешний диаметр в четыре раза больше высоты и в два раза больше внутреннего диаметра.

Расчёт катушки индуктивности под динамик

высота 1 см; внутренний диаметр 2 см; внешний диаметр 4 см.

Пример расчета

Современные программы по расчету пассивных фильтров для акустики, дают значение катушек индуктивности в мГн, здесь нужно перевести в мкГн, т.е. умножить на 1000.

Определим данные катушки с индуктивностью 1,25 мГн (или 1250 мкГн) разделительного фильтра, нагруженного динамиком сопротивлением 4 Ом. Активное сопротивление рассчитываемой катушки должно составлять 5% сопротивления динамика. Это соотношение можно считать вполне приемлемым. Активное сопротивление катушки: R = 0,05 х 4 = 0,2 Ом.

  • откуда: L/R = 1250 / 0,2 = 6250 мкГн/Ом;
  • далее имеем: h = √ ((L/R) / 8,6)= √ (6250 / 8,6) = 26,96 мм;
  • длинна жилы:l = 187,3 х( L х h) = 187,3 х √ (1250 х 26,96) = 34383 мм = 34,3 м;
  • количество витков: ω = 19,88√(L / h) = 19,88 х √ (1250 / 26,96) = 135,36 витков;
  • диаметр жилы:d =0,84h / √ ω = 0,84 х 26,96 / √ 135,36 = 1,95 мм;
  • масса намотки: m = (h 3 х 10 -3 ) / 21,4 = (26,96 3 х 10 -3 ) / 21,4 = (19595,65 х 0,001) / 21,4= 0,9 кг.

Полученные значения должны быть округлены (в первую очередь диаметр жилы) до ближайшего стандартизированного. Окончательные значения индуктивности подгоняют путем отматывания нескольких витков обмотки, намотанной с некоторым превышением числа витков сравнительно с рассчитанным.

Параметры для расчета будущей катушки:

  • высота намотки h = 26,96 мм;
  • значит внутренний диаметр a = 53,92 мм;
  • соответственно внешний: b = 107,84 мм;
  • длинна жилы: 34,3 м;
  • количество витков: 135;
  • диаметр жилы, соответствует стандартизированному: 1,95 мм (по меди).

Онлайн-калькулятор по расчету катушки на нашем форуме.

Статья специально подготовлена для сайта ldsound.info

52 комментария: Расчёт катушки индуктивности под динамик

Александр пишет:

Интересная статья но при расчете катушки 2,78 мГн получилась катушка h=40, a=80, b=160 ка кто большая слишком получилась.
У меня в 25 АС на 2,5 мГн гораздо меньше. Что делать не знаю.

Да, я знаю, что пересчет под индуктивность дает просто огромные размеры, но как указано в описании: “На рисунке показана оптимальная катушка индуктивности в смысле отношения индуктивности катушки и ее активному сопротивлению.”

Геннадий пишет:

пожалуйста рассчитайте катушку индуктивности в фильтр нч под динамик 20 ГДН-1-8 (10 ГД-30Б).прошу ВАС указать количество витков и диаметр оправки. В наличии имею провод диаметр 1,7 мм кв. длинной 36 метров.

Виталий пишет:

Помогите пожалуйста рассчитать катушку индуктивности на 3.6 мГн проводом 1.18. Подскажите с размерами конструкции и количеством витков. Катушка на НЧ звено. Буду очень благодарен.

Данная статья поможет посчитать катушку под конкретный динамик и нужную индуктивность. Под диаметр жилы попробуйте здесь: http://coil32.ru/calc/multi-layer.html

Виталий пишет:
Спасибо большое, по ссылке, что Вы дали выходит что-то более реальное.
Денис пишет:

Ещё-бы онлайн расчёт под эти формулы ) а так лет 20 мотаю по этой формуле, а в последнее время и фильтр для усилителей D класса тоже по ней делаю, что там максимум 22мкГн ))) звук как будто лучше!

Михаил пишет:

Советую Вам калькуляторы сайта aie.sp.ru. Фильтры разных порядков: http://www.aie.sp.ru/Calculator_filter.html ; индуктивность: http://www.aie.sp.ru/Calculator_inductance_coil.html ; фазоинвертор: http://www.aie.sp.ru/Calculator_faz.html ; динамики, разные методики и многое другое. Правда, они тоже рекомендуют окончательную доводку по измерениям.

Бокарёв Александр Ростов-на-ДОНУ пишет:

есть прекрасные программки, в которые забиты формулы из старого справочника радиолюбителя. Когда мотал огромную катушку, считал по этим формулам, совпало до долие мгн, удивился -не то слово. Вот ссылочка на кроссовер калькулятор этот https://cloud.mail.ru/public/rp1b/4Xrb82mhj

Константин пишет:

Бокарёв Александр Ростов-на-ДОНУ: Отличная программа. Теперь Excel с формулами под отечественные динамики не очень нужен(разве что для сверки полученных расчетов). Осталось разгадать порядок рассчитанного кроссовера. R-L-C “Легкая измена” номинала деталей, и крутой Чебышев легко мутирует в элипс, затем в плоского Баттерворта.(шутка с долей истины)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *