Классификация катушек индуктивности

По частотному диапазону: длинноволновые, средневолновые, коротковолновые, УКВ и СВЧ катушки индуктивности.

В зависимости от требуемой частоты, на которой катушка будет работать, она может иметь самые различные исполнения.

Для высоких частот это может быть простая катушка состоящая из нескольких витков провода или же катушка с сердечником из ферромагнитного материала и иметь индуктивность от нескольких наногенри до нескольких десятков миллигенри. Такие катушки применяются в радиоприемной, передающей, измерительной аппаратуре и т.п.

Катушки, работающие на высоких частотах, можно разделить на катушки контуров, катушки связи и дроссели высокой частоты. В свою очередь катушки контуров могут быть с постоянной индуктивностью и переменной индуктивностью (вариометры).

По конструктивному признаку высокочастотные катушки разделяются на однослойные и многослойные, экранированные и неэкранированные, катушки без сердечников и катушки с магнитными и немагнитными сердечниками, бескаркасные, цилиндрические плоские и печатные.

Для работы в цепи переменного тока низкой частоты, на звуковых частотах, во входных фильтрах блоков питания, в цепях питания осветительного электрооборудования применяются катушки с достаточно большой индуктивностью. Их индуктивность достигает десятки и даже сотни генри, а в обмотках могут создаваться большие напряжения и протекать значительные токи.

Для увеличения индуктивности при изготовлении таких катушек применяют магнитопроводы (сердечники), собранные из отдельных тонких изолированных пластин сделанных из специальных магнитных материалов – электротехнических сталей, пермаллоев и др.

Применение наборных магнитопроводов обусловлено тем, что под действием переменного магнитного поля в сплошном магнитопроводе, который можно рассматривать как множество короткозамкнутых витков, образуются вихревые токи, которые нагревают магнитопровод, бесполезно потребляя часть энергии магнитного поля. Изоляция же между слоями стали оказывается на пути вихревых токов и значительно снижает потери.

Рис.1. Различные конструкции катушек индуктивности

По методу изготовления: вожженные, намотанные, печатные, тонкопленочные.

По типу намотки: намотка может быть однослойной и многослойной, намотанной виток к витку или с шагом. Шаг между витками может быть постоянным или прогрессивным (изменяющимся по длине катушки). Многослойные катушки могут быть с произвольной, рядовой, универсальной и секционированной обмоткой. Способ намотки и конструкция влияют на конечные размеры изделия.

По конструкции: цилиндрические, кольцевые, спиральные, бескаркасные, с каркасом, с сердечником и без него, экранированные и без экрана

По назначению: контурные катушки индуктивности, катушки связи.

Основными элементами катушки индуктивности являются:

Каркас, обмотка, сердечник, экран.

Каркас выполняется из материала с минимальным произведением ε х tg φ, что позволяет обеспечить малую собственную емкость и повысить добротность (снизить потери в каркасе). На ДВ и СВ каркасы изготавливают из пресс порошков или термопластичных пластмасс. На КВ и УКВ необходимы высокочастотные диэлектрики с малым значением ε – керамика, полистирол. Если катушка индуктивности имеет малую индуктивность, малое число витков, можно сделать катушку индуктивности из толстого неизолированного провода с бескаркасной намоткой.

Чаще всего витки наматываются на цилиндрический или тороидальный каркас:

Рис.2. Каркасы для катушек индуктивности