Космонавтика  Экранирование высокочастотных катушек 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 [ 128 ] 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284

Эффективность экранирования увеличивается при увеличении частоты переменного поля, толщины экрана и с уменьшением удельного сопротивления материала экрана.

Экранирование вызывает уменьшение индуктивности, добротности и возрастание собственной емкости катушки [3].

Относительное изменение


-ни тивности

неэкранированной

ее в экран (L.n) можно оценить из графика рис. 11.10 [9]. Если экран круглый, по оси

ординат рис. отклады-

вается отношение Диаметра экрана Ds к стороне катушки Dr. При квадратном экране D/Dk - отношение стороны экрана Dg к диаметру катушки.

Экраны рекомендуется изготавливать из немагнитных металлов с малым удельным сопротивлением (медь, латунь, алюминий и др.).

При Da/Dj, < 1,6 экран вносит в катушку затухание (ййк), которое составляет более 20% затухания неэкранированной катушки d . Для стабильных катушек выбирают DalDf, > 2,5 (тогда йв < < 0,05 d )-

Если > 2D , Is > lb -j--f Dk, D[i < k < 3D , потери, вносимые экраном в катушку, можно определить по формуле [3]

,= 0.23 /-Р-.

тт 9 - удельное сопротивление материала экрана (Ом X X см), / - рабочая, частота экранируемой катушки.

Для хорошей экранировки необходимо, чтобы толщина экрана была больше расстояния, на котором плотность наводимого тока падает в 100 раз, по сравнению с плотностью тока на поверхности экрана. Расстояние это зависит от материала экрана и частоты. Для указанных выше материалов и /> 1,0 МГц оно менее 0,6 мм [3]. Поэтому толщина экрана определяется механической прочностыд и технологичностьк) его изготовления.

Рис. 11.10. Относительное изменение индуктивности катушки при помещении ее в экран.



11.7. ПОДСТРОЙКА КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ

Подстройка применяется для компенсации технологического разброса индуктивности. Величина разброса определяет необходимые пределы подстройки. Классификация методов подстройки и подгонки катушек приведена в § П.1.

Ы. IL,.W.


Рис. П.П. Зависимость пределов подстройки от положения магнитного сердечника и размеров катушки.

в § 11.3, П .4 изложены соображения по выбору тнпа сердечника в зависимости от назначения катушки. Там же приведены пределы подстройки катушек в броневых сердечниках из карбонильного железа.


Рис. 11.12. Зависимость пределов подстройки от положения немагнитного сердечника и размеров катушки.

Пределы подстройки катушек цилиндрическими сердечниками можно определить из графиков (рис. 11.11, 11.12) [2]. На рис. 11.11 показана зависимость относительного изменения индуктивности от положения сердечников типов СЦР, СЦГ, СЦТ (карбонильное железо) при различных соотношениях между геометрическими раз-



мерами сердечника и катушки. Аналогичные зависимости приведены на рис. 11.12 для сердечников из немагнитного металла.

Плавное изменение индуктивности обеспечивается перемещением цилиндрического сердечника по резьбе, которая выполняется либо на самом сердечнике, либо на дополнительных деталях, соединенных с сердечником (рис. 11.3).

Если допустимая величина остаточной ошибки (Д£,ост/-с%) после регулировки задана, шаг резьбы s (мм) можно определить [6] из соотношения

где ДО - разрешающая способность установки по углу в процессе ре1улировки. При подстройке сердечника отверткой Д6 = 10-20°, (Д£,с/-с)макс - максимальная величина изменения индуктивности при перемещении сердечника на единицу длины, %/мм. Обычно она имеет место в середине катушки. Для катушек с цилиндрическими сердечниками из карбонильного железа и магнитного металла ориентировочные значения (Д-ес)макс можно определить из рис. 1.11, 11. 12.

Изменением шага намотки однослойной катушки можно регулировать индуктивность [2] на ±(2-3)%. Перемещением одной из секций (рис. 11.2, б) добиваются изменения индуктивности многослойной катушки в пределах ±(10-15)%[2], если число витков подвижной секции составляет (20-30)% общего числа витков. Способы рис. 11 .2, а, б используются при подгонке индуктивности катушек низкой стабильности. После регулировки витки закрепляются клеем.

Подгонка индуктивности стабильных катушек с однослойной намоткой и шагом в пределах ±(2-5)% производится перемещением отвода (рис. 11.2, в). Этот способ особенно часто применяется в передатчиках [2].

11.В. ДРОССЕЛИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

Высокочастотные дроссели должны иметь достаточно большую индуктивность (L) при минимально возможной собственной емкости С . Для обеспечения в дросселе необходимого соотношения между L и Сд используют сердечники из магнитодиэлектрика (феррита), каркасы и обмоточные провода возможно малых диаметров прогрессивные виды намотки Последние применяют в дросселях, работающих в широком диапазоне частот. Однослойную намотку в этом случае делают сначала плотно-виток к витку, переходя затем на намотку с постепенно увеличивающимся шагом. При многослойной намотке для той же цели часть секций делают с меньшим числом витков (Сд при этом уменьшается пропорционально числу секций).

Диаметр провода ограничивается либо технологией изготовления, либо допустимой плотностью тока.

Для определения С (пФ) однослойного дросселя малого диаметра с рядовой намоткой используют эмпирическое соотношение С = ==3D , где Dg - диаметр каркаса, мм.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 [ 128 ] 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284