Для начинающих. Катушки индуктивности.

Продолжаю цикл статей о комплектующих. В этой статье о катушках индуктивности.Так как разнообразие катушек очень велико, то пока я остановлюсь только на наиболее часто встречающихся. Условное обозначение катушки интуитивно понятно.

Рис. 1. Условное обозначение катушек.

L1 - обычная катушка без всяких ухищрений, L2 - с сердечником из феррита, L3 - с сердечником из феррита, который перемещается внутри катушки (подстрОечный сердечник), L4 - катушка с немагнитным (латунным или алюминиевым) подстроечным сердечником. У меня большая коллекция катушек, которые, в большей части, получена при разборке приемников, телевизоров и т.д.

Рис. 2. Катушки для радиоприемников.

1 - каркас для секционированный катушки (Россия); 2,3 - несекционированные катушки с экраном (СССР); 4 - катушки для КВ-диапазонов (Китай, Али), 5 - секционированная катушка с экраном, возможно использование горшка из феррита (Китай, Али), 6 - УКВ катушки (Китай, Али). Все катушки с подстроечными сердечниками: 1 - 5 - из феррита, 6 - из алюминия.

Рис. 3. Катушки из СССР.

1 - катушка ДВ-диапазона, 2 - планка из ПТК лампового телевизора с УКВ катушками, с алюминиевыми подстроечными сердечниками; 3 - катушки тракта ПЧ ламповых телевизоров с подстроечным карбонильным сердечником; 4 - катушки блоков УКВ ламповых радиоприемников.

Рис. 4. Катушки от авиационных приемников и передатчиков (СССР).

1 - диапазона УКВ, намотаны посеребренным проводом с бронзовыми серебрёнными сердечниками; 2 - диапазона КВ с карбонильными подстроечными сердечниками, намотка проводом ПЭШО. Каркасы (светлые) - из керамики, темный - карболит.

Рис. 5. Катушки от авиационных приемников и передатчиков.

1 - обмотка из литцендрата 7х0,07; 2 катушка намотана в канавках каркаса проводом ПЭЛ; 3 - каркас с расширением, увеличивающим расстояние между обмоткой и сердечником. Все подстроечные сердечники - карбонильные.

Рис. 6. Катушки СССР

На рис. 6 - катушки на ребристых керамических каркасах, намотаны посеребрённым проводом с принудительным шагом.

Рис. 7. Катушка на керамическом каркасе.

Эта катушка намотана медной полосой, приклеенной к керамическому каркасу с последующей полимеризацией клея при повышенной температуре. Обладает высокой стабильностью и может использоваться для генераторов плавного диапазона приемника или трансивера. Такую качественную катушку, ребристые каркасы из керамики и другие катушки можно купить в магазине RV3YF. Еще бОльшую стабильность имеют катушки с вожженным в керамику слоем серебра или меди.

Рис. 8. Горшкообразные сердечники типа СБ. (СССР)

Катушки в горшкообразных сердечниках имею высокое качество и использовались в контурах ПЧ радиоприемников. Материалом горшков являлось карбонильное железо, которое является действительно порошком чистого железа (более 97,5% Fe) с размером частиц менее 25 мкм, получается путем разложения пентакарбонила железа (отсюда и название). Хорошо работает на частотах до 200 МГц. В 70-х не раз приходилось из-за отсутствия ВЧ-феррита стачивать торец чашечки на наждачке и получал два кольца - одно побольше, другое - маленькое.

Рис. 9. Горшкообразные сердечники из феррита.

Эти чашки из низкочастотного феррита можно использовать в низкочастотных фильтрах, в этом отношении они гораздо удобнее ферритовых колец, но и гораздо дороже.

Рис. 10. Ферритовые кольца для ВЧ катушек.

Ферритовые кольца широко используются в промышленных трансиверах и приемниках. Катушки на кольцах имеют малый радиус рассеивания и не требуют экранирования. 1 - феррит 30ВЧ (Россия), 2 - феррит с проницаемостью 200 (Китай, Али), 3, 4 - кольца из порошкового железа с проницаемостью 10 (Китай, Али).

Основные характеристики катушек - это ее индуктивность, добротность, собственная емкость.

Индуктивность катушки прямо пропорциональна геометрическим размерам, магнитной проницаемости сердечника и квадрату количества витков. Т.е. увеличив количество витков в 2 раза, получим увеличение индуктивности в 4 раза. Введение в катушку ферритового или карбонильного сердечника увеличивает ее индуктивность, и позволяет уменьшить размеры катушки.

Добротность катушки равна отношению ее индуктивного сопротивления переменному току к ее сопротивлению постоянному току + потерям в каркасе и сердечнике. Поэтому, для получения высокой добротности стараются получить максимальную индуктивность и мотать катушку толстым, лучше посеребренным, проводом. Чем важна добротность - в отдельной статье.

Собственная емкость катушки (емкость между ее витками) должна быть минимально, поэтому применяют принудительную намотку с шагом, а раньше применяли и экзотические виды намотки, как "Универсаль".

Думаю, представление о катушках вы получили. А можно ли самому сделать катушку? Конечно! Теперь, в отличии от 60-х полно старых шариковых ручек и фломастеров, которые можно пустить на каркасы для катушек. Примерно вот так:

Рис. 11.

На куске корпуса тонкого фломастера я намотал цилиндрическую однослойную катушку, а на кольце из корпуса толстого фломастера - тороидальную.

Всем здоровья и успехов!