ラジオに手を出したいすべての愛好家は、AMラジオのアンテナコイル、通信トランシーバーのバンドパスフィルター用のトロイダルコア上のコイル、または中央でタップされたコイルなど、ある時点で1つまたは2つのコイルを巻く必要があります。ハートレー発振器で使用します。コイルを巻くのは難しいことではありませんが、かなり時間がかかります。使用領域と必要なインダクタンスに応じて、コイルを作成するさまざまな方法があります。空芯は最も広帯域ですが、高いインダクタンスを得るということは、多くのワイヤーを使用することを意味します。また、コイルから逃げる磁場に対して最も効率的ではありません。この逃げる磁気は、近くのワイヤーや他のコイルに誘導することによって干渉を引き起こす可能性があります。
強磁性コイルにコイルを巻くと、磁場が集中し、インダクタンスが増加します。コイルの直径を持つコアが内部に挿入された前後のインダクタンスの比率は、比透磁率と呼ばれます(μrで示されます))。一般的に使用される材料が異なれば、相対透過性も異なります。主変圧器で使用される電磁鋼の場合は4000、SMPS変圧器で使用されるフェライトの場合は約300、VHFで使用される鉄粉コアの場合は約20です。各コア材料は、指定された周波数範囲内でのみ使用する必要があります。周波数範囲外では、コアが高損失を示し始めます。トロイダル、マルチアパーチャコア、ポット、およびその他の密閉型コアは、コア内部の磁場を囲み、効率を高め、干渉を実質的にゼロに低減します。インダクタとその動作の詳細については、リンクをたどってください。
空芯インダクタ
空芯コイルは、干渉が最も重要ではない低インダクタンスコイルに適しています。巻き数が少なく、ワイヤーが比較的太いコイルをドリルビットや缶などの円筒形の物体に巻き付け、それを取り外してコイルを支えます。コイルは、機械的安定性を高めるために樹脂でコーティングされている場合があります。巻き数の多い大きなコイルは、通常、中空のプラスチックチューブやセラミックフォーマー(高出力RFコイル用)などの非強磁性フォーマーに巻かれ、接着剤でフォーマーに固定されます。それらを巻くには、最初に必要な線径を計算する必要があります。これは、コイルの全長に大きな影響を与えるためです。
線径の式は次のとおりです。
(√I)* 0.6 = d、ここでIはRMSまたはDC電流、dは線径です。
コイルが低電力レベルで使用される場合、線径はそれほど重要ではありません。0.3mmはほとんどのアプリケーションに適しており、使用されるコイルがトランジスタラジオ受信機にある場合は0.12mmが缶詰に適しています。コイルが発振器サービスで使用される場合、インダクタンスをある程度変化させ、周波数の不安定性(駆動)を引き起こす可能性があるため、反りの影響を防ぐために、ワイヤは硬くする必要があります。
次に、コイルに必要な直径を知る必要があります。最適なQを得るには、コイルの直径をコイルの長さの50%から80%にすることをお勧めします。これらは、コイルが占めるスペースの量によって異なります。コイルが自立型の場合は、ボルトまたはネジを使用し、溝の内側にターンを巻き、コイルのワイヤーを保持しながらボルトを緩めてボルトを取り外します。これにより、非常に均一で再現性のあるコイルになります。
以下は、円筒コイルのインダクタンス式です。
L = μ R (N 2。ᴫ 2、R 2 / L)0.00000126
Lはヘンリーでインダクタンス、μ rはコアの比透磁率であり、rはコイルの半径であり、nはターンの数であり、πはパイであり、(1空気、プラスチック、セラミックなどコイル用)メートル(から配線層の中央から巻線の中央まで)または直径の半分(配線層の中央から反対側の配線層の中央から中央まで)、lは巻線の長さです。メートル、そして後ろの長い数字は自由空間の透磁率です。
インダクタンスの別の式。
L =(N 2、D 2)/ 18D + 40リットル
この式は、1層の均一なコイルを巻くときに使用され、すべてのターンが間隔を空けずに密接に巻かれます。単位は、コイルの直径(メートル)であるdを除いて、上記の式と同じです。
コイルの非常に優れた計算機は、Serge Y. Stroobandtによって作成されました。ここでは、コールサインON4AAです。
空芯インダクタの作り方
するために、定期的な空芯コイル巻きつける代わりに、あなたが、かつてのワイヤーのソースを必要とする、いくつかの細かいサンドペーパーやモデリングナイフ(図示せず)と、瞬間接着剤や両面テープのビットを保持するワイヤーを。
コイルを設計した後、それを巻く時が来ました。空芯コイルを作成する場合、プラスチックフォーマーは非強磁性であるため、プラスチックフォーマーを使用して巻き付けることをお勧めします。また、電気を通さないため、低電力レベルでのコイルの性能に影響を与えません。次に、コイルの長さで両面テープを切り、フォーマーに貼り付け、コイルが終わるフォーマーに穴を開け、タップでテープのカバー層を剥がして巻き始めます。ドリルで開けた穴に通してから巻き付けると、通常どおり、ワイヤーは両面テープで固定されます。または、シアノアクリレート接着剤で数回転巻いた後、コイルの懇願を前者に接着することもできます。残りのコイルと接着剤は1cmごとに接着します(瞬間接着剤とも呼ばれ、手袋を使用します。皮膚から剥がすのが非常に難しく、刺激を引き起こします)。タップの場合は、ワイヤーの長さを一緒にねじり、前者の穴に通して、通常どおり続行します。ターンを閉じてみてください、巻いた後、細かいサンドペーパーまたはモデリングナイフを使用してエナメルを剥がし、はんだごてで端を錫メッキします。 LCRメータを使用してインダクタンスまたはGDMを測定できます。また、GDMをインダクタンス測定デバイスとして使用するには、リンク先の記事を参照してください。
以下の写真は、空芯インダクタを巻くプロセスを説明しています。
ステップ1:二つの絵の下には表示され、ワイヤが巻かなり、テープのビットを持つ元と所定の位置にワイヤーを保持するための穴を。
ステップ2:下の写真では、保護フィルムが剥がれ、巻き取りが開始され、タップ用のワイヤーが曲げられて撚り合わされています。
ステップ3:次に、前者の穴に通し、反対側に出します。
ステップ4:完成したコイルのワイヤーをPCBラミネートのはんだに浸して錫メッキします。
ステップ5:最後に、コイルインダクタンスはLCRメータを使用して測定されます。Arduinoを使用してコイルのインダクタンスを測定したり、グリッドディップメーター(GDM)を使用したりすることもできます。
フェライトロッドの巻線コイル
フェライトロッドの巻線コイル(たとえば、無線受信機のフェライトロッドアンテナ)は、空芯コイルの巻線に似ていますが、フェライトロッドをドリルスルーできないため、両面テープまたは接着剤を使用してしっかりと配線します。テープが常にフェライトに付着するとは限らないため、最初に、コイルが移動する場所の真下に1〜3層の紙マスキングテープでロッドを覆い、テープを貼り付けることをお勧めします。両面接着剤を使用して、両面の代わりにワイヤーを所定の位置に保持することができます。
コイルの使用を計算するために円筒形コイルに対するインダクタンス式はμのために、上記見出さRの比透磁率は、データシートまたはオンラインコイル算出に見出さ入力。コイルを設計した場合は、空芯コイルのように巻くことができますが、別の方法、より速い方法があります!
フェライトロッドをドリルビットのように電気ドリルに入れてゆっくりと回転させると、ロッドが自転します。こうすることで、高品質で高インダクタンスのコイルを非常に速く回転させることができます。ロッド用のプラスチックフォーマーがある場合は、最初にそれらに巻き付けてから、コイルに配置し、所定の位置に接着します。
左側は放送受信機の工場製アンテナコイルで、プラスチック要素を使用してロッドに固定されたフォーマーにコイルが巻かれています。ワイヤーはエポキシ樹脂で固定されています。右側には、上記の方法で作られたフェライトロッド上の小さなコイルがあります。
トロイダルコア巻線
トロイダルコイルは計算が非常に簡単ですが、風に対して少し注意が必要です。トロイダルコアには、SMPSのフィルタインダクタ、RFIチョーク、SMPS電源トランス、RF入力フィルタ、バラン、変流器など、さまざまな用途があります。
ナノヘンリーのトロイダルコイルインダクタンス(ALインダクタンスインデックスがnH / N 2で与えられる場合)は、次の式で計算できます。
L(nH)= A L(nH / N 2)*ターン2
変換後、必要なインダクタンスに必要な巻数の式を取得します。
必要なターン= 1/2
トロイダルコイルを巻くには、トロイダルコア、ワイヤーのソース(古いブラウン管の偏向コイルが良いソースです)、細かいサンドペーパー、および少しのスーパーグルーが必要です。
トロイドを巻くには、最初に適切な長さのワイヤーを切断する必要があります。これは、ワイヤーのロールを穴に通すことができないためです。必要なワイヤを計算するには、リングの断面の円周に必要な巻数を掛けます。これは、データシートにmlt(1ターンあたりの平均長さ)と記載されることがあります。このウェブサイトには、トロイダルコイルの設計を支援するオンライン計算機があります。コアを選択し、必要なインダクタンスをプラグインするだけで、必要なワイヤとターンの量が得られます。
ステップ1:最初にワイヤーの一方の端を穴に通し、約4cm突き出ていることを確認します。このビットはピグテールと呼ばれます。
ステップ2:ピグテールをコアに巻き付け、1cmから2cm離して、残りを瞬間接着剤で固定します。
ステップ3:残りのワイヤーを使用してコイルの残りの部分を巻き、長い方の端を釘または釘に取り付けて巻きやすくします。
専門のLCRメータがない場合、コイルのインダクタンスは低い(約3.6μH)と予想されるため、一般的なマイクロコントローラベースのメータは小さなインダクタンスを計測するときに精度が非常に低いため、GDMを使用することをお勧めします。680pFのコンデンサが、小さな結合ループとともにコイルに並列に接続されました。この回路は3.5MHz(右)に浸され、これらの値を共振計算機に入れると、約3μHが得られます。左側では、メーターは回路共振の外側で別の周波数に設定されています。
計算されたコイルは、寄生容量とそれらによって引き起こされる並列自己共振のために、実際に作成されたときに非常に異なる結果をもたらす可能性があります。