Сваки хобиста који жели да ради у радију мора - у неком тренутку - да намота калем или два, било да је то завојница антене АМ радија, завојница на тороидалном језгру за пропусни филтер у комуникацијском примопредајнику или завојница са централним тапкањем за употреба у хартлеи осцилатору. Навијање калема није тешко, али дуготрајно. Постоје различити начини израде калема, у зависности од подручја употребе и потребне индуктивности. Ваздушне језгре су најширокопојасне мреже, али добијање високе индуктивности значи коришћење пуно жице, а такође нису најефикаснији у магнетном пољу које излази из калема - ово магнетско уље које може проузроковати сметње индуковањем у оближњим жицама и другим калемима.
Навијањем калема, преко феромагнетног калема фокусира се магнетно поље, повећавајући индуктивност. Однос индуктивности након и пре него што се у њега убаци језгро пречника завојнице назива се релативна пропустљивост (означава се μ р). Различити материјали који се често користе имају различиту релативну пропусност, у распону од 4000 за електрични челик који се користи у мрежним трансформаторима, преко око 300 за ферите који се користе у СМПС трансформаторима и око 20 за језгра гвозденог праха који се користе у ВХФ-у. Сваки материјал језгра сме се користити само унутар наведеног фреквенцијског опсега, изван којег језгро почиње да показује велике губитке. Тороидна језгра са више отвора, лонац и друга затворена језгра затварају магнетно поље унутар језгра, повећавајући ефикасност и практично смањујући сметње на нулу. Да бисте сазнали више о индукторима и њиховом раду, следите везу.
Индуктори пуњени ваздухом
Завојнице са ваздушним језгром су добре за завојнице мале индуктивности, где сметње нису од највеће важности. Завојнице са малом количином завоја и релативно дебелом жицом намотавају се на цилиндрични предмет као што је сврдло или лименка, који се затим уклањају и завојница сама подупире, понекад је калем превучен смолом ради веће механичке стабилности. Веће завојнице са пуно завоја обично се намотавају на не-феромагнетни уређај, као што је шупља пластична цев или керамички уређај (за РФ намотаје велике снаге), а затим се на њих причвршћују лепком. Да бисте их намотали, прво морате израчунати потребан пречник жице, јер он има велики утицај на укупну дужину калема.
Формула за пречник жице је
(√И) * 0,6 = д, где је И ефективна или једносмерна струја и д је пречник жице.
Ако се завојнице користе на ниским нивоима снаге, пречник жице није толико важан, 0,3 мм је добро за већину примена, а 0,12 мм је добро за конзерве ако су завојнице у транзисторским радио пријемницима. Ако се завојница користи у раду осцилатора, жица треба да буде крута, како би се спречили ефекти савијања, јер могу донекле променити индуктивитет и проузроковати нестабилност фреквенције (вожња).
Даље, морате знати који пречник завојнице мора имати. Препоручује се да пречник завојнице износи 50% до 80% дужине завојнице за оптимално К, а то зависи од тога колико простора завојница може заузети. Ако је калем самоносив, можете користити вијак или вијак, намотати завоје унутар жлебова и уклонити вијак одвртањем док држите жицу калема, што чини врло уједначену и поновљиву калем.
Испод је формула индуктивности за цилиндрични калем
Л = μ р (н 2. ᴫ 2. Р 2 / л) 0.00000126
Л је индуктивитет у хенријама, μ р је релативна пропустљивост језгра (1 за ваздушне, пластичне, керамичке итд. Калеме), н је број завоја, π је пи, р је полупречник завојнице у метрима (од средина слоја ожичења до средине намотаја) или половина пречника (од средине слоја ожичења преко средине до средине ожичног слоја на другој страни), л је дужина намотаја у метара, а дугачак број на полеђини је пропусност слободног простора.
Друга формула за индуктивност.
Л = (н 2. Д 2) / 18д + 40л
Ова формула се користи када се намотава једнослојна уједначена завојница са свим завојима који су уско намотани без размака између њих. Јединице су исте као и са горњом формулом, осим д који је пречник калема у метрима.
Веома добар калкулатор за завојницу направио је Серге И. Строобандт, позивни знак ОН4АА овде.
Како направити индуктор ваздушног језгра
Да бисте намотали уобичајени калем са ваздушним језгром, потребан вам је апарат, извор жице, мало финог брусног папира или нож за моделирање (није приказан) и мало суперлепила или двостране траке да бисте држали жицу на месту.
Након дизајнирања завојнице , време је да се намота. Ако правите завојницу са ваздушним језгром, добра је идеја да се за намотавање користи пластични подметач, јер је прерађивач од пластике неферомагнети не проводи електричну енергију то неће утицати на перформансе завојнице при ниским нивоима снаге. Затим исеците траку обостране траке дужине завојнице и залепите је на прву, а затим избушите рупе у првој где се намотај завршава и на славинама, скините заштитни слој на траци и почните да навијате, прво пропуштањем кроз рупу коју сте избушили, а затим намотавањем, као и обично, жицу ће држати двострана трака, а алтернативу можете залепити просјачење завојнице на прву након навијања неколико завоја цијаноакрилатним лепком, ветар остатак завојнице и залепите на сваких 1 цм (назива се и супер лепак, користите рукавице, врло је тешко уклонити са коже и изазива иритацију). За славине, уврните дужину жице заједно, провуците је кроз отвор у првом и наставите као и обично. Покушајте да навијате завоје,након навијања скинути емајл помоћу финог брусног папира или ножа за моделирање, а крајеве калајисати лемилицом. Можете користити ЛЦР мерач за мерење индуктивности или ГДМ, а да бисте користили ГДМ као уређај за мерење индуктивности погледајте повезани чланак.
Испод слика објашњава поступак намотавања индуктора ваздушног језгра:
Корак 1: Испод две слике приказујемо Бившу са мало траке где ће жица бити намотана и Рупе да држе жицу на месту.
Корак 2: На доњој слици заштитни филм је скинут, намотавање је почело и жица за славину је савијена и увијена .
Корак 3: Затим отворите рупу на првој и на другој страни.
Корак 4: Готова завојница калаје жице потапајући их у лем на комаду ПЦБ ламината.
Корак 5: Коначно се мери индуктивност завојнице помоћу ЛЦР мерача. Такође можете да користите Ардуино за мерење индуктивности завојнице или можете да користите Грид Дип Метер (ГДМ).
Навијање калемова на феритним шипкама
Навијање калемова на феритним шипкама (на пример антена за феритне шипке у радио пријемницима) слично је намотавању калемова са ваздушним језгром, али пошто не можете бушити кроз феритну шипку, морате се ослонити на двострану траку или лепак да бисте држали жица чврсто. Будући да се трака не држи увек ферита, добра идеја је да штап прво покријете једним до три слоја папирне траке за маскирање тачно испод места где мора да иде калем и залепите траку преко њега. Можете користити супер лепак да бисте држали жицу на месту уместо двостране.
Да бисте израчунали завојницу, користите формулу индуктивности за горе пронађену цилиндричну завојницу, за μ р унесите релативну пропустљивост која се налази у техничком листу или мрежном калкулатору завојнице. Ако сте дизајнирали завојницу , можете је намотати попут завојница са ваздушним језгром, али постоји другачија метода, бржа метода !
Ставите феритну шипку у електричну бушилицу, баш попут сврдла и лагано је вртите, шипка ће се сама окретати, на овај начин можете врло брзо направити висококвалитетне и високе индуктивности калемове са пуно окрета! Ако имате пластичне калупе за шипку, прво их намотајте, а затим ставите на калем и залепите их на место.
На левој страни је фабрички направљена завојница антене у емитованом пријемнику, где је завојница намотана на претходник који је причвршћен за штап помоћу пластичних елемената. Жица се држи на месту епоксидном смолом. На десној страни се налази мали калем на феритној шипки направљен горе описаним методама.
Тороидно језгро намотаја
Тороидне калемове је прилично лако израчунати, али мало је зезнуто за ветар. Тороидна језгра имају широк спектар примена, попут индукторских филтера у СМПС, РФИ пригушницама, СМПС трансформаторима снаге, РФ улазним филтерима, балунима, струјним трансформаторима и другима.
Индуктивност тороидалне завојнице у нанохенијама (Када је индекс индуктивности АЛ дат у нХ / Н 2) може се израчунати помоћу ове формуле:
Л (нХ) = А Л (нХ / Н 2) * окреће се 2
Након конверзије добијамо формулу за број завоја потребних за потребну индуктивност:
Потребни окрети = 1/2
Да бисте намотали тороидну завојницу, потребно вам је тороидно језгро, извор жице (завојнице са старих ЦРТ телевизора су добар извор тога), мало финог брусног папира и мало суперлепила.
Да бисте намотали тороид, прво треба да исечете одговарајућу дужину жице, јер не можете провући колут жице кроз рупу. Да бисте израчунали потребну жицу, помножите обим попречног пресека прстена са бројем потребних завоја. То се у техничком листу понекад наводи као млт (средња дужина по завоју). На овој веб локацији постоји мрежни калкулатор који помаже у дизајнирању тороидалних калема, само одаберите своје језгро, прикључите потребну индуктивност и даје потребну количину жице и завоја.
Корак 1: Прво провуците један крај жице кроз рупу, пазите да вири око 4 цм - овај комад се назива пигтаил.
Корак 2: Навијте пигтаил око језгра, оставите 1 цм до 2 цм, а остатак учврстите суперлепилом.
Корак 3: Преосталом дужином жице намотајте остатак калема, причврстите дужи крај на ексер или ексер ради лакшег навијања.
Будући да се очекује да калем има малу индуктивност (око 3,6μХ) у одсуству професионалног ЛЦР мерача, боље је користити ГДМ, јер уобичајени мерачи засновани на микроконтролеру имају врло малу тачност при мерењу малих индуктивитета. Кондензатор од 680пФ је паралелно повезан са завојницом, заједно са малом спојном петљом. Овај круг умочен на 3,5 МХз (десно), стављајући ове вредности у резонантни калкулатор даје нам око 3μХ. Са леве стране, мерач је подешен на другу фреквенцију, изван резонанције кола.
Израчунати калеми могу да дају веома различите резултате када се праве у стварном животу, услед паразитских капацитета и паралелне само-резонанце коју они узрокују.