РАСЧЕТ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЛОСКИХ КАТУШЕК
РАСЧЕТ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЛОСКИХ КАТУШЕК
. г. Москва . Ю. ЯНКИН
Рис. 1.
Плоские проволочные катушки обладают удовлетвори тельной механической прочностью, относительно неболь шой собственной емкостью, простотой изготовления и могут применяться на частотах до 10 МГц. Существен ное увеличение индуктивности и добротности плоских печатных и проволочных катушек может быть получено, если с одной или обеих сторон на катушку наложить ферритовые пластины. Изменяя расстояние между ка тушкой и пластиной (набором немагнитных прокладок или иным путем), можно изменять индуктивность ка тушки. Можно регулировать индуктивность в некото рых пределах с помощью флажка из немагнитного ме талла (меди или алюминия), перемещающегося вблизи катушки параллельно ей.
Проволочные катушки удобно наклеивать непосредст венно на плату или на отдельную пластину, прикрепляе мую к плате. Печатные катушки могут быть произвольной формы. «Заземлять» на плате следует вывод наруж ного витка — в этом случае он играет роль экрана. Можно дополнительно экранировать печатную катушку еще одним наружным незамкнутым витком, соединяе мым с общим проводом устройства. Примеры выполне ния катушек показаны на фото в заголовке статьи.
Рассчитать катушки с достаточной для радиолюби теля точностью можно с помощью номограмм. Порядок расчета печатных и проволочных катушек аналогичен, разница состоит в том, что ширине печатной дорожки пе чатной катушки соответствует диаметр по меди провода проволочной катушки, а ширине зазора между дорож ками — двойная толщина изоляции провода.
![РАСЧЕТ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЛОСКИХ КАТУШЕК RASCHET_I_IZGOTOVLENIE_PLOSKIH_KATUSHEK-1.gif](/images/stories/Na4inaywim/Basic/RASCHET_I_IZGOTOVLENIE_PLOSKIH_KATUSHEK-16210.gif)
Рис. 1.
Конструктивные размеры катушек показаны на рис. 1, а и б. Номограммы для расчета изображены на рис. 2 и 3.
![РАСЧЕТ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЛОСКИХ КАТУШЕК RASCHET_I_IZGOTOVLENIE_PLOSKIH_KATUSHEK-2.gif](/images/stories/Na4inaywim/Basic/RASCHET_I_IZGOTOVLENIE_PLOSKIH_KATUSHEK-26210.gif)
В качестве примера ниже рассмотрен расчет круг лой печатной контурной катушки (без сердечника} ин дуктивностью 0,64 мкГ. Наибольший наружный диа метр D катушки выбираем равным 20 мм, наименьший внутренний d = 8 мм. Необходимо найти число витков w, ширину печатной дорожки S и расстояние Sr между центрами С1 и С2 полуокружностей катушки. Номограмма для расчета круглых катушек представ лена на рис. 2. Вычисляем: D + d=20 + 8 = 28 мм = = 2,8 см: D/d = 20:8 = 2,5. На шкалах "D+d" и "D/d" находим соответствующие точки и соединяем их прямой (на рис. 2 — штриховая линия). Через точку пересе чения этой прямой с неоцифрованной вспомогательной линией и точку на шкале «L», соответствующую задан ной индуктивности L = 0,64 мкГ, проводим прямую до пересечения со шкалой «w», по которой и отсчитываем искомое число витков — 6,5. Значения D + d, D/d или L на шкалах номограммы можно увеличить (умень шить) в 10 или 100 раз, при этом значения w будут со ответственно изменяться в корень из 10 и корень из 100 раз.
Ширину S, мм, печатного проводника вычисляем по формуле: S>=Sr = (D — d)/4w; диаметр по изоляции провода проволочной катушки — dиз = (D — d)/2w. Полученный результат округляем до ближайшего боль шего значения ряда 0,5; 0,75; 1.0; 1.25; 1,5 мм и т. д.
Sr= (20-8)/4х6,5=0,46; S=0,5 мм. При малых значениях Sr следует принимать Sr = S Для прово лочных катушек dиз округляем до ближайшего стандарт ного диаметра провода по изоляции.
Рисунок катушки наносят на фольгированный стекло текстолит циркулем, в который установлен рейсфедер, наполненный химически стойкой краской. Верхние полу окружности (см. рис. 1а) проводят из центра С1, а
нижние -- из С2. Расстояние Sr следует выдерживать с возможно большей точностью. После высыхания кра ски катушку травят, как обычно, в растворе хлорного железа.
Печатные катушки квадратной формы рассчитывают по номограмме, показанной на рис. 3.
![РАСЧЕТ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЛОСКИХ КАТУШЕК RASCHET_I_IZGOTOVLENIE_PLOSKIH_KATUSHEK-3.gif](/images/stories/Na4inaywim/Basic/RASCHET_I_IZGOTOVLENIE_PLOSKIH_KATUSHEK-36210.gif)
Более точные ре зультаты расчета плоских катушек можно получить аналитически, пользуясь формулами, по которым построены номограммы. Эти формулы приведены на рис. 2 и 3. Размерность величин в формулах соответствует ука занной на номограммах. Значения функций "фи" (D/d и f(а/А) сведены в табл. 1 и 2.
Таблица 1.
Проволочные плоские катушки наматывают на раз борном каркасе между двумя щечками, укрепленными на стержне. Диаметр сердечника каркаса должен быть равен внутреннему диаметру катушки, а расстояние между щечками — диаметру провода по изоляции. В процессе намотки провод смачивают клеем БФ~2. Щечки должны быть изготовлены из материала, имеющего плохую адгезию к клею (фторопласт, винифлекс). Каркас разбирают после окончания сушки клея. Изго товленные катушки клеят либо непосредственно к плате, либо к пластине из феррита, укрепленной на плате.
Катушки, изображенные в заголовке статьи, имеют следующие измеренные параметры: круглая печатная (D = 40 мм) — индуктивность 1,4 мкГ, добротность 95; квадратная (А = 30 мм) — 0,9 мкГ и 180, прово лочные верхняя (D=15 мм, провод ПЭВ-1 0,18) — 7,5 мкГ и 48; средняя (D= 11,9 мм, провод ПЭВ-2 0,1) — 9,5 мкГ и 48 и нижняя (D =9мм, провод ПЭЛ 0,05) — 37 мкГ и 43