Как рассчитать параметры катушки индуктивности. Какие формулы используются для расчета однослойных и многослойных катушек. Где найти онлайн-калькуляторы для быстрого расчета катушек индуктивности.
Основные параметры катушек индуктивности
Катушка индуктивности — это пассивный электронный компонент, способный накапливать энергию магнитного поля. Основные параметры катушки индуктивности включают:
- Индуктивность (L) — измеряется в генри (Гн)
- Число витков (N)
- Диаметр каркаса (D)
- Длина намотки (l)
- Диаметр провода (d)
- Активное сопротивление (R)
- Добротность (Q)
Как эти параметры влияют на характеристики катушки? Индуктивность прямо пропорциональна квадрату числа витков и диаметру каркаса. Чем больше витков и диаметр, тем выше индуктивность. Длина намотки обратно пропорциональна индуктивности — чем длиннее катушка, тем меньше ее индуктивность при том же числе витков.
Виды катушек индуктивности
Существует несколько основных видов катушек индуктивности:
Однослойные катушки
Самый простой вид — провод наматывается в один слой на цилиндрический каркас. Преимущества: простота изготовления, низкая паразитная емкость. Недостатки: большие габариты при высокой индуктивности.
Многослойные катушки
Провод наматывается в несколько слоев. Позволяют получить большую индуктивность при меньших размерах. Недостаток — более высокая паразитная емкость между витками.
Тороидальные катушки
Наматываются на кольцевой (тороидальный) сердечник. Преимущества: компактность, отсутствие внешнего магнитного поля. Недостаток — сложность намотки.
Спиральные катушки
Плоские катушки, выполненные в виде спирали на печатной плате. Применяются в высокочастотных схемах.
Формулы для расчета однослойных катушек
Для расчета индуктивности однослойных катушек без сердечника чаще всего используются следующие формулы:
Формула Уилера
L = (d^2 * N^2) / (18d + 40l)
Где:
- L — индуктивность в микрогенри
- d — диаметр катушки в дюймах
- N — число витков
- l — длина намотки в дюймах
Формула Уилера дает погрешность не более 1% для катушек, у которых длина больше 0.4 диаметра.
Формула Нагаоки
L = (μ0 * N^2 * S) / l * K
Где:
- μ0 — магнитная проницаемость вакуума
- S — площадь поперечного сечения катушки
- K — поправочный коэффициент Нагаоки
Формула Нагаоки более точна для коротких катушек, но требует использования табличных значений коэффициента K.
Расчет многослойных катушек индуктивности
Для многослойных катушек чаще всего применяется формула:
L = (0.315 * d^2 * N^2) / (6d + 9l + 10c)
Где:
- d — средний диаметр катушки в см
- N — общее число витков
- l — длина намотки в см
- c — толщина обмотки в см
Какие сложности возникают при расчете многослойных катушек? Основная проблема — учет взаимной индуктивности между слоями. Это приводит к тому, что реальная индуктивность многослойной катушки обычно оказывается меньше расчетной.
Влияние сердечника на индуктивность катушки
Использование магнитного сердечника позволяет значительно увеличить индуктивность катушки. Как рассчитать индуктивность катушки с сердечником?
L = L0 * μэфф
Где:
- L0 — индуктивность катушки без сердечника
- μэфф — эффективная магнитная проницаемость сердечника
Эффективная проницаемость зависит от материала сердечника и его геометрии. Для точного расчета необходимо использовать данные производителя сердечников.
Онлайн-калькуляторы для расчета катушек индуктивности
Для быстрого расчета катушек индуктивности удобно использовать онлайн-калькуляторы. Какие из них наиболее популярны?
- Калькулятор на сайте cxem.net — позволяет рассчитывать однослойные и многослойные катушки
- Coil32 — мощная программа для всех видов расчетов, связанных с катушками
- Калькулятор RF Coil Designer — специализируется на ВЧ и СВЧ катушках
- Micro-Cap — профессиональный симулятор электронных схем с возможностью расчета катушек
Какой калькулятор выбрать? Для простых расчетов достаточно онлайн-калькуляторов. Для более сложных задач лучше использовать специализированные программы типа Coil32.
Практические рекомендации по расчету и изготовлению катушек
При расчете и изготовлении катушек индуктивности следует учитывать ряд практических моментов:
- Выбирайте диаметр провода с учетом рабочего тока катушки
- Для получения высокой добротности используйте провод большего диаметра
- Учитывайте, что реальная индуктивность обычно отличается от расчетной на 5-10%
- Для точной настройки оставляйте запас по числу витков
- При намотке следите за равномерностью укладки витков
- Для защиты от внешних полей используйте экранирование
Какие еще факторы важно учитывать? При работе на высоких частотах необходимо минимизировать паразитную емкость катушки. Для этого используют специальные виды намотки — например, универсальную «корзиночную» намотку.
Проверка и измерение параметров готовой катушки
Измерение индуктивности
Самый простой способ — использовать LC-метр или измеритель RLC. Можно также применить косвенные методы — например, измерить резонансную частоту контура с известной емкостью.
Измерение добротности
Добротность измеряется специальными измерителями добротности или куметрами. Можно также рассчитать добротность по ширине полосы пропускания резонансного контура.
Измерение собственной резонансной частоты
СРЧ катушки измеряется с помощью генератора качающейся частоты и осциллографа. Это важный параметр, определяющий верхнюю границу рабочего диапазона частот катушки.
Какие еще параметры важно проверить? Для силовых катушек необходимо измерить активное сопротивление обмотки и максимально допустимый ток.
Расчет катушки индуктивности | Онлайн калькулятор
Онлайн расчет многослойной катушки. Калькулятор считает по алгоритму с применением эллиптических интегралов Максвелла.
Катушка индуктивности — винтовая, спиральная или винтоспиральная катушка из свёрнутого изолированного проводника, обладающая значительной индуктивностью при относительно малой ёмкости и малом активном сопротивлении. Индуктивность катушки зависит от ее геометрических размеров, числа витков и способа намотки катушки. Чем больше диаметр, длина намотки и число витков катушки, тем больше ее индуктивность.
*Необходимая для намотки длина провода без учета концов.
**Под сопротивлением катушки имеется ввиду сопротивление катушки постоянному току.
| L | Требуемая индуктивность | |||||
| D | ммсм | Диаметр каркаса | ||||
| l | ммсм | Длина намотки | ||||
| d | мм | Диаметр провода по меди | ||||
| k | мм | Диаметр провода по изоляции | ||||
| ω |   | Число витков |
| N | Число слоев | |
| с | мм | Толщина катушки |
| Lw | м | *Длина провода |
| Ω | Ом | **Сопротивление катушки |
Select rating12345
Рейтинг: 4.
5 (Голосов 20)
Сообщить об ошибке
Вам помог этот калькулятор?
Предложения и пожелания пишите на [email protected]
Поделитесь этим калькулятором на форуме или в сети!
Это помогает делать новые калькуляторы.
НЕТ
Смотрите также
| Сечения кабеля | Сила тока в цепи | Вес кабеля | Электрическая цепь | Делитель напряжения |
| Расчёт освещения | Освещенность помещения | Резистор для светодиода | Маркировка резисторов | Расчёт заземления |
Расчет однослойной катушки индуктивности онлайн
При построении электронных устройств часто приходится сталкиваться с индуктивным элементом схемы. Когда на чертеже указано только значение индуктивности L, то расчет катушки индуктивности приходится выполнять самостоятельно. В интернете есть множество программ, позволяющих выполнять расчёт индуктивности катушек онлайн при помощи специального калькулятора.
Зная то, как устроен элемент, можно вручную произвести все вычисления. Данный элемент ещё называют дросселем. Это свёрнутый в спираль изолированный провод.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Как произвести расчёт катушек индуктивности (однослойных, цилиндрических без сердечника)
- Расчет однослойной катушки
- Расчет индуктивности катушки без сердечника
- Катушка индуктивности
- Расчет катушки индуктивности
- Расчет индуктивности катушек: формула.
Калькулятор катушка индуктивности
Калькулятор катушка индуктивностиПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Индуктивность катушки
Как произвести расчёт катушек индуктивности (однослойных, цилиндрических без сердечника)
Катушкой индуктивности — это элемент электрической цепи с высоким значением индуктивности, при этом низкими емкостью и активным сопротивлением. Их используют:. Катушка представляет собой намотанную на каркасе проволоку в виде спирали, а намотка может быть однослойной или многослойной, виток к витку или с расстоянием. Они бывают различных типов и форм, например, без сердечника обладают небольшой индуктивностью, а с сердечником она значительно увеличивается.
Это обусловлено магнитной проницаемостью материала. Форма сердечника может быть разной, выделяют броневые, стержневые и тороидальные.
Для улучшения массогабаритных параметров катушки наматывают на ферритовом кольце — такой вариант называется тороидальным способом намотки.
Как рассчитать катушку в онлайн калькуляторе и вручную? На её параметры влияет количество витков длина провода , наличие и материал сердечника. Форма последнего выбирается исходя из других требований, таких как размеры — они влияют на возможность расположения элемента в корпусе. Но вы можете сделать это и своими руками.
Воспользовавшись формулой для расчёта, зная индуктивность катушки:. Преимущества онлайн калькулятора перед этой формулой — быстрый и простой расчет. Нужно внести необходимую индуктивность, диаметр каркаса и длину намотки. После этого вы должны определится с тем, какой у вас есть провод, измерить диаметр его жилы и, если он изолирован, внешний диаметр по изоляции. Ваш e-mail не будет опубликован. Вы здесь: Главная Калькуляторы. Автор: Александр Мясоедов.
Калькулятор для расчета катушки индуктивности. Опубликовано: Их используют: В фильтрах частот, например, в акустических системах для разделения сигнала по частотам для воспроизведения на соответствующих динамиках, или фильтрации электромагнитных помех.
В источниках питания, например, для включения светодиодов от одного элемента питания, где она используется в качестве накопителя энергии и повышения понижения напряжения. В таком случае этот источник называется импульсным бестрансформаторным преобразователем напряжения.
В радиопередающих устройствах, в качестве элемента колебательного контура, настроенного на нужную частоту и в других устройствах. При этом вы можете подобрать соответствующий частоте конденсатор. Требуемая индуктивность L. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован.
Другие статьи по теме Калькулятор для расчета плавкой вставки предохранителя.
Расчет однослойной катушки
Coil32 — прекрасная программа для всевозможных расчетов, связанных с катушками индуктивности. Доброго дня уважаемые радиолюбители! Сегодня я хочу познакомить вас с очередной радиолюбительской программой. Программа называется Coil32 и предназначена для расчета индуктивности катушек.
Однослойные дроссели без сердечника легко и онлайн-калькулятора, в окно которого можно.
Расчет индуктивности катушки без сердечника
Катушкой индуктивности — это элемент электрической цепи с высоким значением индуктивности, при этом низкими емкостью и активным сопротивлением. Их используют:. Катушка представляет собой намотанную на каркасе проволоку в виде спирали, а намотка может быть однослойной или многослойной, виток к витку или с расстоянием. Они бывают различных типов и форм, например, без сердечника обладают небольшой индуктивностью, а с сердечником она значительно увеличивается. Это обусловлено магнитной проницаемостью материала. Форма сердечника может быть разной, выделяют броневые, стержневые и тороидальные. Для улучшения массогабаритных параметров катушки наматывают на ферритовом кольце — такой вариант называется тороидальным способом намотки. Как рассчитать катушку в онлайн калькуляторе и вручную? На её параметры влияет количество витков длина провода , наличие и материал сердечника.
Катушка индуктивности
Катушка индуктивности является элементом радиоэлектронных средств функционирование которой определяется эффектом перехода энергии электрического поля в энергию магнитного поля вследствие протекания по контуру катушки электрического тока.
Величина индуктивности определяется конструкцией токопровода и его размерами. Различают катушки постоянной и переменной индуктивности. По конструктивному исполнению катушки делятся на цилиндрические и плоские.
Онлайн расчет многослойной катушки. Калькулятор считает по алгоритму с применением эллиптических интегралов Максвелла.
Расчет катушки индуктивности
Для работы калькулятора необходимо включить JavaScript в вашем браузере! Об особенностях расчета однослойных катушек можно узнать здесь. Программа Coil32 ведет расчет по другой методике и результат, полученный в ней, может незначительно отличаться от результата этого калькулятора. Кроме того Coil32 также позволяет рассчитать конструктивную добротность катушки и ее собственную емкость. Имя обязательное. E-Mail обязательное.
Расчет индуктивности катушек: формула. Калькулятор катушка индуктивности
При заданной индуктивности, диаметре каркаса катушки и толщины намотки можно рассчитать число витков катушки, а так же определить диаметр провода и число слоев намотки.
Следующая форма расчета позволит рассчитать кол-во витков катушки в зависимости от диаметра провода имеющегося у Вас в наличии. Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться. Ваш IP: Расчет числа витков многослойной катушки без сердечника. Радиотехнические калькуляторы Все размеры выражены в миллиметрах, а индуктивность в мкГн.
Наш онлайн калькулятор позволяет выполнить расчет катушки индуктивности без Как произвести расчет катушек индуктивности ( однослойных.
Высота намотки, мм. Сохранить в аккаунт. Для того, чтобы поделиться созданным вами проектом, нужно скопировать ссылку и вставить её в блог, форум или другой сайт:. На их основе внесены коррективы в расчёт индуктивности и собственной ёмкости катушки.
Random converter. Калькулятор определяет индуктивность однослойной катушки. Пример: рассчитать индуктивность однослойной катушки без сердечника, состоящей из 10 витков на цилиндрическом каркасе диаметром 2 см; длина катушки 1 см. Введите диаметр каркаса катушки, число витков и длину катушки, выберите единицы и нажмите кнопку Рассчитать.
Катушка индуктивности представляет собой электрическую сборную конструкцию, которая может изготавливаться в следующих исполнениях:. Особенностью этого электротехнического компонента является наличие у него значительной по величине индуктивности при относительно малой емкостной составляющей и низком активном сопротивлении.
Индуктивность катушки зависит от её геометрических размеров, числа витков и способа намотки катушки. Чем больше диаметр, длина намотки и число витков катушки, тем больше её индуктивность. Если катушка наматывается плотно виток к витку, то индуктивность её будет больше по сравнению с катушкой, намотанной неплотно, с промежутками между витками. Когда требуется намотать катушку по заданным размерам и нет провода нужного диаметра, то при намотке её более толстым проводом надо несколько увеличить, а тонким — уменьшить число витков катушки, чтобы получить необходимую индуктивность. При расчёте катушки могут встретиться два случая:. В первом случае все исходные данные, входящие в формулу, известны, и расчёт не представляет затруднений.
Катушки индуктивности являются неотъемлемым элементом различных радиоэлектронных схем. Основным её свойством является наличие большой индуктивности при малой емкости и низком активном сопротивлении. Для автоматического расчета наиболее часто используется программа Coil Её можно бесплатно скопировать с одноименного сайта либо воспользоваться онлайн калькулятором.
Inductance Calculation
Этот калькулятор индуктивности однослойной катушки использует формулу Лундина [5], для которой заявлена максимальная относительная погрешность менее 3 ppm.
Здесь значение Q вычисляется по формуле [6]; значение будет лишь приблизительной оценкой; кроме того, не учитывается влияние распределенной мощности катушки.
ВВОД ДАННЫХ
Диаметр рулона, д : м Длина рулона, л : м Количество витков, n: Частота, МГц: (используется только для вычисления Q)
РАСЧЕТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ
Значение индуктивности, L : мкГн Индуктор Q, Q:
Большинство формул для индуктивности катушки справедливы для приближения токового листа , где ток течет по неопределенно тонкой поверхности вокруг диаметра катушки.
Это то же самое, что предположить, что катушка намотана бесконечно тонкой лентой с пренебрежимо малым расстоянием между витками. Если расстояние между витками небольшое, следует применять поправочный коэффициент. Кроме того, на высоких частотах ток скапливается внутри катушки, поэтому эффективный радиус, по которому течет ток, становится меньше. Иногда предлагается использовать в расчетах внутренний радиус катушки вместо среднего радиуса проволоки, чтобы компенсировать этот эффект. Однако разница между низкочастотной и высокочастотной индуктивностями обычно невелика [1].
Для точного расчета индуктивности любой катушки (а также более сложных проводящих структур) необходимо использовать электромагнитный симулятор.
Относительно формул индуктивности токового слоя для однослойных катушек одной из наиболее широко известных является формула Уилера [2], которая гласит (после перевода в метрические единицы):
L = (d 2 n 2 ) / (l + 0,45d) [мкГн]
где d — диаметр катушки в метрах, n — количество витков и l — длина катушки в метрах.
Приведенная выше формула имеет точность в пределах 1 % для l>0,4d; для более коротких катушек можно использовать известную формулу Нагаоки [3] (неудобство которой состоит в том, что требуется список табличных значений для различных соотношений диаметр/длина) или другие асимптотические приближения [4].
Некоторые полезные формулы, применимые для любого отношения диаметра к длине, представлены в [4] и [5];
Каталожные номера:
| [1] | Ф.Э. Терман, Справочник радиоинженеров , Лондон, McGraw-Hill, 1-е изд., сентябрь 1950 г. |
| [2] | Х.А. Уилер, « Простые формулы индуктивности для радиокатушек «, Proc. И.Р.Э. , том. 16, стр. 1398-1400, октябрь 1928 г. |
| [3] | H. Nagaoka, « Коэффициенты индуктивности соленоидов «, J. Coll. науч. , том. 27, стр. 18-33, 1909. |
| [4] | Х. А. Уилер, « Формулы индуктивности для круглых и квадратных катушек , « Proc. IEEE , том 70, № 12, стр. 1449-1450, декабрь 1982 г. |
| [5] | Р. Лундин, « Справочная формула для индуктивности однослойной круглой катушки «, Proc. IEEE , том. 73, нет. 9, стр. 1428-1429, сентябрь 1985 г. |
| [6] | Ф. Лэнгфорд-Смит (редактор), « Справочник конструктора Radiotron », 4-е издание, Австралия, Wireless Press, 1952. |
Инструменты проектирования — микрометаллы
Инструмент проектирования индукторов
Программное обеспечение Inductor Design позволяет инженерам выбирать из нескольких топологий, таких как коррекция коэффициента мощности или индуктор переменного тока, собирает все соответствующие электрические, тепловые и механические входные данные и возвращает широкий спектр решений, которые могут быть отсортированы по ключевым критериям.
Результаты также можно загрузить для более детального анализа. Наш калькулятор индуктора — это простой в использовании, но мощный инструмент проектирования для опытных или начинающих инженеров или проектировщиков.
Инструмент для проектирования индукторов
Инструмент для анализа индукторов
Анализатор индукторов Micrometals позволяет инженерам быстро анализировать конструкции намотанных сердечников с использованием любых наших сердечников, предоставляя электрические и тепловые параметры. Решения, разработанные с помощью нашего программного обеспечения Inductor Design, могут быть перенесены в Inductor Analyzer для оптимизации. Инженеры также могут запустить анализатор индукторов через поиск продуктов, щелкнув значок рядом с нужным сердечником. Этот калькулятор индуктора позволяет пользователям сравнивать 1-3 различных конструкции индуктора бок о бок. Это особенно полезно при сравнении обмоток, различных проницаемостей или типов материалов для конкретной конструкции индуктора.
Inductor Analyzer Tool
Формулы и значения для подбора кривой
Кроме того, Micrometals предложила загружаемый файл Excel с формулой подбора кривой магнитной характеристики и коэффициентами для проницаемости в зависимости от намагничивающей силы постоянного тока, потерь в сердечнике в зависимости от Bpk и частоты, проницаемости в сравнении с , Bpk, зависимость проницаемости от частоты и начальные кривые BH.
загрузить файл Excel
PowerEsim
PowerEsim — это бесплатный веб-инструмент для проектирования источников питания, спонсируемый производителями компонентов и активными участниками. Он обеспечивает виртуальную среду, в которой пользователи могут создавать сотни «реальных» источников питания с реально сконструированным трансформатором и видеть все потери, нагрузки, срок службы, температуру за доли секунды.
Симулятор схемы представляет собой комбинацию итераций, подхода, основанного на уравнениях, и интегрирования временных шагов.
