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在工作頻率高于數(shù)萬(wàn)赫茲和低于2MHz的電路中,多股絕緣導(dǎo)線用于纏繞線圈。這樣可以有效地增加導(dǎo)體的表面積,從而克服趨膚效應(yīng)的影響,保持Q比不變單線繞制的線圈截面積高出30%—50%。這時(shí)不宜采用多股導(dǎo)線進(jìn)行繞制,因?yàn)楫?dāng)多股絕緣導(dǎo)線的頻率很高時(shí),線圈絕緣介質(zhì)會(huì)造成附加損耗,效果還不如單股導(dǎo)線。
Q值是測(cè)量電感器件的主要參數(shù)。它是指電感器在一定頻率的交流電壓下工作時(shí),感抗與其等效損耗電阻的比值。電感器的Q值越高,其損耗越小,效率越高。
品質(zhì)因數(shù)Q是反映線圈質(zhì)量的重要參數(shù)。提高線圈的Q值,可以說(shuō)是繞線線圈時(shí)要注意的重點(diǎn)之一。
電感量
提高繞線線圈Q值的具體方法:。
1. 根據(jù)工作頻率選擇線圈導(dǎo)線。
在低頻帶工作的電感線圈通常用漆包線等絕緣線繞制。在工作頻率高于數(shù)萬(wàn)赫茲和低于2MHz的電路中,多股絕緣導(dǎo)線用于纏繞線圈。這樣可以有效地增加導(dǎo)體的表面積,從而克服趨膚效應(yīng)的影響,保持Q比不變單線繞制的線圈截面積高出30%—50%。在頻率高于2MHz的電路中,電感線圈應(yīng)纏繞一根粗導(dǎo)線,導(dǎo)線直徑一般為0.3 mm1.5 mm。常采用間繞式電感線圈,其上常纏繞鍍銀銅線,以增加導(dǎo)線表面的導(dǎo)電性。這時(shí)不宜采用多股導(dǎo)線進(jìn)行繞制,因?yàn)楫?dāng)多股絕緣導(dǎo)線的頻率很高時(shí),線圈絕緣介質(zhì)會(huì)造成附加損耗,效果還不如單股導(dǎo)線。
2. 采用優(yōu)質(zhì)線圈骨架,降低介質(zhì)損耗。
在頻率較高的場(chǎng)合,如短波波段,普通線圈骨架的介質(zhì)損耗顯著增加。因此,應(yīng)采用高頻電介質(zhì)材料,如高頻瓷、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等作為骨架。并且使用纏繞方法對(duì)其進(jìn)行纏繞。
3. 選擇合理的線圈尺寸可以減少損耗。對(duì)于具有一定外徑(φ20 mm~30 mm)的單層線圈,當(dāng)繞組長(zhǎng)度L與外徑D之比為L(zhǎng)/D=0.7時(shí),其損耗最小。對(duì)于具有恒定外徑的多層線圈,L/D=0.2-0.5,t/D=0.25-0.1,其損耗最小。當(dāng)繞組厚度t、繞組長(zhǎng)度L和外徑D滿足3t+2L=D時(shí),損耗也最小。當(dāng)使用屏蔽線圈時(shí),L/D=0.8-1.2是最佳的。
4. 選擇合理直徑的屏蔽罩。
用屏蔽件會(huì)增加線圈的損耗,降低Q值,所以屏蔽件的尺寸不能太小。但是,如果屏蔽罩的尺寸過(guò)大,則會(huì)使體積增大,因此必須選擇一個(gè)直徑尺寸合理的屏蔽罩。
當(dāng)屏蔽體直徑Ds與線圈直徑D之比滿足以下值時(shí),即Ds/D=1.6-2.5,Q值降低不超過(guò)10%。
5. 磁芯的使用可以大大減少線圈匝數(shù)。
在線圈中使用了磁芯,減少了線圈的匝數(shù),這樣不僅降低了線圈的電阻值,有利于提高Q值,而且減小了線圈的體積。
6. 選擇更大的線圈直徑,以幫助減少損失。如果可能的話,選擇一個(gè)更大的線圈直徑,并增加體積,以幫助減少線圈損耗。對(duì)于一般接收機(jī),單層線圈直徑為12毫米-30毫米。多層卷材的范圍為6 mm—13 mm,但考慮到體積,不應(yīng)超過(guò)20 mm—25 mm的范圍。
7. 降低繞組線圈的分布電容。
盡量采用無(wú)框法纏繞線圈,或?qū)⒕€圈纏繞在有肋的框架上,可使分布電容降低15%—20%。分段繞線法可使多層線圈的分布電容降低1/3~1/2。對(duì)于多層線圈,線圈直徑D越小,線圈長(zhǎng)度L越小或線圈厚度t越大,分布電容越小。需要注意的是,水浸封后線圈的分布電容會(huì)增加20%—30%。
總之,繞線線圈時(shí),提高Q值和降低損耗始終是考慮的重點(diǎn)。