Existe-t-il un type d’inductance présentant la meilleure inductance par unité de volume?

crj11

Existe-t-il un type d’inductance présentant la meilleure inductance par unité de volume?


Les inductances sont de nombreux types, par exemple cylindriques (monocouches et multicouches), spirales (monocouches et empilées), toroïdales (monocouches et multicouches) et probablement d’autres.

Pour une inductance à noyau d’air, en supposant le même pas de fil et en incluant le volume enfermé par les bobines, existe-t-il une méthode de forme / stratification particulière qui donne la meilleure inductance par unité de volume?

Supposons que le courant est suffisamment faible pour que les problèmes thermiques ne soient pas un problème, c’est-à-dire qu’il s’agit d’une inductance de réglage et non d’une inductance de puissance.

Tony EE rocketscientist

Dépend du SRF, du facteur de remplissage, du motif d’enroulement et du type de fil

Sparky256

La jauge de fil affecte Q, qui est l’efficacité de l’inductance par rapport à sa résistance CC, de sorte que la jauge de fil joue un rôle. Avec le bon calibre de fil, Q est au maximum sans ajouter de poids inutile.

KingDuken

En cas de doute, utilisez un calcul multivarié pour définir une aire de surface 🙂 Notez que les équations pour les inducteurs avec différentes formes utilisent un certain type de motif pour trouver des équations qui sont liées à la forme de l’objet.

Andy aka

Inductance la meilleure ou la plus élevée? Meilleur ou plus haut Q? Meilleur ou plus élevé SRF? Meilleure ou plus faible résistance?

crj11

Je voulais dire le meilleur dans le sens de la valeur la plus élevée, pas le plus élevé dans un autre paramètre spécifiquement lié aux inducteurs tels que Q ou SRF.

Réponses


 Henry Crun

Pour le meilleur Q, il s’agit d’une bobine cylindrique de (longueur) Diamètre / Longueur = 2

Les virages seront espacés.

C’est tout simplement le point optimal . Si vous le rendez plus long, le même cuivre ajouterait l’inductance plus rapidement en augmentant D. Si vous le raccourcissez, vous perdez le couplage mutuel plus rapidement. Tu vois . Notez qu’une chose que ce graphique vous dit est que les bobines plates ne sont pas la solution.

Notez que c’est Q que vous voulez. Meilleure inductance / volume, signifie simplement des milliards de tours de fil très fin et des performances RF inutilisables.

Il existe de nombreuses autres contraintes qui peuvent agir. – L’auto-résonance inter-tour / intercouche C devient un problème avec les bobines à noyau d’air. Les radios modernes utilisent de la ferrite pour réduire l’azote. Avant la ferrite, vous voyez de la vannerie, du fil recouvert de coton, des spires de virage espacées pour maintenir le C bas. – effet de peau: le fil litz est utilisé dans les fréquences moyennes pour réduire le R efficace

La capacité interne peut être considérée comme C qui contourne le L – et donc le supprime. tour-tour C est un effet limité, car la dV entre les tours est faible. Mais si vous enroulez une deuxième couche d’enroulements, comme un solénoïde / relais / transformateur, alors le dV entre les extrémités est très élevé, et donc beaucoup plus de courant circule à travers l’intercouche C, qu’entre les tours C. Les bobines multicouches ne sont donc pas souhaitables. (Avant de dire Qu’en est-il des petites bobines IF dans les radios – si la taille est très petite pour la fréquence, parce que vous utilisez de la ferrite, alors le C est trop petit pour avoir de l’importance, et vous pouvez enrouler comme bon vous semble

Lorsque votre contrainte est de taille et que les radios sont devenues plus complexes, plus de bobines = moins d’espace, cela devient la contrainte, alors vous devez choisir non optimal, comme les enroulements multicouches. Maintenant, vous enroulez comme une boule de ficelle, avec les enroulements qui se croisent pour garder le jeu de fils élevé.

Une autre perspective est peut-être:

Pour une taille donnée, vous pouvez continuer à ajouter des couches. Lorsque vous ajoutez chaque couche, l’inductance augmente. À un moment donné, le self-C domine et l’inductance recommence à baisser.

crj11

Donc, une bobine cylindrique monocouche de longueur optimale a plus d’inductance / volume qu’un ensemble de spirales empilées qui peuvent tenir dans le même volume?

Henry Crun

Les bobines à couche unique ont une solution bien définie pour le meilleur Q. Lorsque vous ajoutez des contraintes, je ne pense pas qu’il existe une règle aussi simple.

 

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