Air-Core-Induktor-Design:Alles, was Sie wissen müssen

Einer der kleinsten, aber dennoch wesentlichen Teile einer elektrischen Komponente ist eine Induktivität. Induktivitäten sind elektrische Geräte, die Energie speichern, wenn Strom durch sie fließt. Wenn sich also die Menge des durch das Gerät fließenden elektrischen Stroms ändert, wirkt die Induktivität als Ausgleich. Und dies verhindert Stromänderungen oder Kernverluste, indem die gespeicherte Energie in den Stromkreis freigesetzt wird. In diesem Artikel werfen wir einen eingehenden Blick auf eine Kategorie von Induktoren, die als Air-Core Inductor Design bezeichnet wird.

Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.

Was ist ein Luftkerninduktor?

Ein Luftkerninduktor ist ein Induktor, der kein festes oder ferromagnetisches Material zwischen dem gewickelten Draht hat.

Luftspulen arbeiten auf der Grundlage, dass Luft eine relativ geringe elektrische Leitfähigkeit hat.

Das bedeutet, dass auch die Luftinduktivität gering ist, wodurch ein schwaches Magnetfeld erzeugt wird.

Aufgrund der geringen Magnetfelderzeugung der Luftkerne kann ein schnellerer Stromanstieg erreicht werden, während Signalverluste verhindert werden. Das tritt vor allem dann auf, wenn eine Induktivität in einem Stromkreis höhere Magnetfeldstärken erzeugt.

Luftkern in einem Stromkreis

Daher bevorzugen Experten Luftspulen gegenüber ihren Gegenstücken mit ferromagnetischen Kernspulen, wie z. B. Eisen.

Sie (Induktoren mit ferromagnetischem Kern) werden normalerweise gesättigt und erfahren Stromverlust, wenn sie mit einem höheren Frequenzbereich als 100 MHz konfrontiert werden.

Entwurf von Luftspulen:Berechnung von Luftspulen

Auch Induktivitätswerte oder Stromwerte genannt.

Luftspulen werden in zwei Gruppen eingeteilt:

1. Einzelspulen-Luftspule

2. Mehrschichtspulen-Luftspule

Wie der Name schon sagt, hat ein einzelner Luftkerninduktor nur eine Spule, während ein Mehrschichtinduktor zahlreiche Spulen aufgewickelt hat.

Schauen wir uns die Berechnungen für jeden an.

Single-Coil-Induktivität

Um die Induktion eines einlagigen Spuleninduktors zu berechnen, können Sie Luftspulengleichungen anwenden.

Wo:

L- Repräsentiert die Länge der Spule in Millimetern

n- Stellt die Anzahl der Windungen der Spule dar.

D- Repräsentiert den Spulendurchmesser in Millimetern.

Formel 2

Wo:

N- steht für die Anzahl der Umdrehungen.

r- Spulenradius in Zoll.

l- Länge der Wickelspule in Zoll.

L – Bezieht sich auf die Induktivität in Mikrohenry (uH).

Mehrschichtiger Spuleninduktor

Mehrschichtiger Spuleninduktor

Quelle:Wikipedia

Hier können Sie Wheelers Formel verwenden:

Wo

h- Bezieht sich auf die Spulenhöhe in Millimetern.

n- Anzahl der Spulenwindungen.

d- Spulendurchmesser in Millimetern oder halber Radius der Spule.

Experten argumentieren, dass eine Multilayer-Spule einen höheren Spulenstrom hat. Sie können auch die magnetische Flussdichte der Luftspule berechnen.

Selbstgebaute Induktoren mit Luftkern

Manchmal suchen Sie nach einer bestimmten Luftspule (axiale Komponente), nur um festzustellen, dass sie schwer zu finden sind.

Ihr Glück verschlechtert sich, wenn Sie einen Induktor suchen, der in einem HF-Stromkreis gut funktioniert.

Wenn Sie jedoch einen geeigneten Luftkerninduktor finden, ist dieser sehr teuer.

Kleine Induktoren

Nun, Sie haben Glück, denn unten sind Schritte aufgeführt, die Sie unternehmen können, um hochwertige Luftkerninduktoren oder Luftkernspulen mit hervorragendem Q herzustellen.

Benötigte Materialien

• Spulenform
• Ein Abstandsblock und Elektroblech
• Flachkopf-Nylonschrauben
• Kleber oder Epoxid
• Ein Draht, auch Abstandslinie genannt
• Kupfer-Aluminium-Drahtkernmaterial

Verfahren

Spulenform herstellen

• Schneiden Sie Schlitze in ein PVC-Rohr, 9,5 Millimeter breit.
• Machen Sie zwei kleine Löcher in das Coil-Form-Rohr (PVC). Eine an beiden Enden der Spulenform.
• Um eine größere Spule herzustellen, um ein höheres Magnetfeld und eine höhere elektrische Ladung zu erzeugen, müssen Sie eine größere Spulenform herstellen, um die Spule zu wickeln.
• Klopfen Sie den Block in der Mitte der Spule mit einem Dübel und einem Hammer heraus.

Dübel und Hammer

Wickle die Spule

Da unsere Spulenform kreisförmig ist, werden wir eine zylindrische Spule wickeln.

Zylindrische Spule

• Verwenden Sie eine Abstandsschnur oder einen Spulenwicklungsdraht.
• Verwenden Sie außerdem eine Nylon-Monofilament-Schnur für engere Abstände und Lautsprecherkabel für größere Abstände.
• Achten Sie darauf, eine Drahtlänge ähnlich der Spulenlänge zu verwenden.
• Halten Sie die Spulen mindestens anderthalb Durchmesser auseinander, um Induktivität und Effizienz auszugleichen.
• Wenn Sie nach einer saubereren Spule suchen, stellen Sie sicher, dass sie durchgehend festgezogen bleibt. Sie können die Spannung erreichen, indem Sie den Draht durch einen Schraubstock führen.

Wickelspule

Quelle:Wikipedia

• Platzieren Sie den Block in der Spulenform und Abstandslinie und Spulendraht in den Löchern.
• Als nächstes beginnen Sie mit dem Wickeln, indem Sie die Spulenform horizontal drehen.
• Fahren Sie damit fort, bis;

Sie haben es aufgefüllt (einlagige Spule),

die Spule ist bis zu Ihrer gewünschten Größe (mehrschichtige Luftspule),

erreichen Sie die benötigte Wickeltiefe.

• Sie können einen Zieldurchmesser der Spulenwicklung für Richtung und verbesserte Spulenleistung festlegen.

Gebäudespulenrippen

• Legen Sie die Spulen auf separate Streifen.
• Positionieren Sie eine Form im Innenteil, um zu verhindern, dass der Klebstoff auf die anderen Teile tropft.
• Legen Sie danach ein Isolierband in den inneren Spulenteil ein.
• Für den Fall, dass Ihre Spulenform klein ist und es einen engen Arbeitsraum gibt. Sie können Bastelstäbe verwenden, aber zuerst müssen Sie sie mit etwas Klebeband abdecken.

Zu den Vorsichtsmaßnahmen, die Sie bei der Verwendung von Klebstoff treffen sollten, gehören:

• Verwenden Sie normalen Kleber.
• Tragen Sie eine kleine Menge Klebstoff auf und lassen Sie ihn auf die anderen Spulendrähte sinken.
• Vermeiden Sie, dass Epoxidharz auf das Formular gelangt.

Epoxid nur auf einer Seite auftragen; Vermeiden Sie die Verwendung von doppelseitigem Klebeband.

Entfernen Sie die Spulenform

• Lassen Sie dem Klebstoff genügend Abbindezeit – mindestens acht Stunden – und entfernen Sie dann den Abstandshalter.
• Schneiden Sie die Kombination von Drähten, die durch die Spulenform gehen, neben Ihrer Luftspule ab.
• Ihre Spirale löst sich schnell und hat mechanische Stabilität, eine perfekte kreisförmige Spirale.

Schließe die Spule an

• Bevor Sie zuerst Drähte auf die Induktionsspulen schnallen, entfernen Sie die Kunststoffbeschichtung auf der Spulenoberfläche.
• Schließlich können Sie die Drähte an die Enden der Luftspule löten, um sie mit dem Stromkreis zu verbinden.

Lötdrähte

Montage Ihrer Spule

• Schneiden Sie die Köpfe der Nylonbolzen ab und drücken Sie dann das Ende der Spule auf beiden Seiten in einer Umdrehung hinein.
• Schließen Sie die Montage ab, indem Sie die Nylonpfosten an den gedrückten Positionen befestigen und Klebstoff für Festigkeit auf der zylindrischen Spule hinzufügen.

Ihr Luftkerninduktor ist jetzt fertig.

Luftspulenanwendungen

Luftspulen haben eine Vielzahl von Anwendungen, darunter:

• Wird in Schaltungen von Radiosendern und Fernsehempfängern verwendet.

Luftspulen in einer analogen Schaltung

• Bei der Herstellung von Snubber-Schaltungen.
• Es wird verwendet, um die untere Spitzeninduktivität zu verbessern.
• Erstellen von Filterschaltungen.

Zusammenfassung

Luftspulen in einer Schaltung

Von allen Arten von Induktoren können Sie sehen, warum Luftkerninduktoren im Vergleich zu denen aus ferromagnetischem Material einen höheren Rang einnehmen. Nun, das schließt den Artikel ab, aber denken Sie daran, uns für alle Fragen zu kontaktieren, die Sie haben könnten.