Cuộn cảm cực dương của giai đoạn đầu ra của máy phát sóng vô tuyến AM công suất thấp. Cuộn cảm cực dương của giai đoạn đầu ra của máy phát quảng bá AM công suất thấp Cuộn cảm cực dương trên thanh ferit

Từ những điều trên, có thể thấy rõ những tính năng mà chỉ một trong các bộ phận của bộ khuếch đại công suất - cuộn cảm cực dương - nên có.
Trước hết, để đáp ứng tất cả các đặc điểm được liệt kê, bạn cần hiểu tầm quan trọng của chiều dài của dây mà cuộn cảm được quấn. Trong mọi trường hợp, bạn không nên sử dụng dữ liệu đã được xác minh về số vòng quay và sử dụng chúng với khung có đường kính khác. Cách tiếp cận chính khi chọn chiều dài dây là nó không được là bội số của nửa bước sóng trong bất kỳ phạm vi hoạt động nào được sử dụng. Có một số lựa chọn để sản xuất cuộn cảm anode. Dưới đây là hai trong số đó thường gặp nhất trong hoạt động phát thanh nghiệp dư.

Lựa chọn đầu tiên:
Rõ ràng là khi làm việc với điện áp tần số cao, sẽ cần một khung để cuộn dây cực dương từ vật liệu thích hợp - sứ vô tuyến, nhựa dẻo, v.v. Có một khung phù hợp theo ý của bạn, bạn có thể sử dụng dữ liệu của cuộn cảm cực dương từ bất kỳ thiết kế đã biết và đã được chứng minh nào, đồng thời biết đường kính của khung và số vòng quay, hãy nhớ xác định độ dài của dây. Sau đó kiểm tra giá trị kết quả xem có tuân thủ bất đẳng thức chiều dài dây ln/2 cho từng phạm vi không. Nếu mọi thứ đều ổn và chiều dài dây phù hợp thì bạn nên tính toán lại số vòng theo công thức sau
Wd2= Wd1 d1/d2 , trong đó
Wd1 - số vòng của cuộn cảm có đường kính d1;
Wd2 - số vòng cuộn cảm có đường kính d2;
d1 [mm] - đường kính khung ga theo mô tả;
d2 [mm] - đường kính của khung hiện có.
Điều quan trọng không kém là phải biết đường kính của dây được quấn. Có thể xác định từ mối quan hệ
D = 0,46 mét vuông (Ia) [mm] trong đó
la [A] - dòng điện cực đại cực đại (thành phần DC).

Ở đây chúng ta xem xét cái gọi là cuộn cảm cực dương mỏng phân đoạn. Chúng bao gồm các cuộn cảm quấn trên khung có đường kính 16 ... 20 mm. Nhưng cũng có những cuộn cảm “dày”, khung có đường kính từ 25 đến 30 mm trở lên. Những cuộn cảm này có những đặc điểm riêng và thường được sử dụng trong các thiết bị công nghiệp công suất cao.

Cơm. 17
KPI có stato phân chia có thể được sử dụng làm tụ điện cực dương trong mạch P và đảm bảo cài đặt tối ưu của nó, miễn là có khoảng cách vừa đủ giữa các bản (để điện áp RF không xuyên qua. Có một phương pháp khác cho giảm điện dung ban đầu của cực dương KPI. Bằng cách kết nối tụ điện này với vòi từ cuộn dây mạch P, chúng ta đạt được mức giảm điện dung đưa vào mạch và giảm ảnh hưởng của KPI đến tần số điều chỉnh của nó - UA9LAQ) .
Tụ điện có chất điện môi không khí và chân không: Tụ điện có chất điện môi không khí dễ tìm hơn, rẻ hơn nhưng chúng có một số nhược điểm đã nêu ở trên. KPI chân không đắt tiền, không dễ tìm mà chỉ đôi khi chúng cung cấp cho mạch P mọi thứ chúng ta muốn có được từ nó mà không cần sử dụng thêm các tụ điện có thể chuyển đổi có công suất không đổi. Một ưu điểm khác của các tụ điện này là điện áp hoạt động cao, không nhạy cảm với ô nhiễm của không khí xung quanh cũng như những thay đổi về độ ẩm và áp suất, đồng thời có thể dẫn dòng điện RF lớn. Tôi chưa bao giờ nghe nói về bất kỳ tụ điện chân không nào bị phóng điện hoặc phóng hồ quang. Một tụ điện loại chân không trung bình được sử dụng trong bộ khuếch đại HF có thể truyền dòng RF lớn hơn nhiều lần so với dòng mà RA thực có khả năng tạo ra. Hầu hết các tụ chân không đều thay đổi điện dung từ tối thiểu đến tối đa bằng cách quay trục điều khiển (đa vòng). Thiết kế của KPI chân không cho phép lắp đặt nhiều thiết bị đọc khác nhau với chức năng đặt lại và lắp đặt ở một vị trí cụ thể cần thiết cho từng phạm vi riêng lẻ. Các giới hạn ở đầu và cuối quá trình điều chỉnh công suất KPI cũng được cung cấp để tránh thiệt hại. Việc cài đặt KPI chân không có thể là một vấn đề hoặc có thể không, vì hầu hết các KPI này cũng chứa các thiết bị lắp đặt; nếu không được cung cấp thì chúng rất dễ sản xuất. Bộ điều khiển chân không có thể được gắn ở bất kỳ vị trí nào: theo chiều dọc, chiều ngang, ở vị trí treo.
Đối với một bộ khuếch đại thực sự mạnh mẽ, lựa chọn tốt nhất là sử dụng các bộ điều khiển chân không, các bộ điều khiển này không nhấp nháy ngay cả với nguồn điện rất cao được cung cấp cho chúng. Đúng, chúng không hề rẻ, nhưng những kẻ keo kiệt phải trả giá gấp đôi... (Việc một phần nhỏ không khí lọt vào trong quá trình bảo quản, vận chuyển hoặc vận hành khiến các KPI như vậy hoàn toàn không phù hợp do có xảy ra hiện tượng phóng điện trong đó. Trước khi vận hành, điều này là cần thiết để kiểm tra rò rỉ KPI bằng máy kiểm tra điện áp cao và bảo vệ chúng khỏi biến dạng và sốc trong quá trình vận hành - UA9LAQ).
Một Lat:Điện áp anode được sử dụng trong bộ khuếch đại càng cao thì càng khó tìm được KPI phù hợp với chất điện môi không khí có thể chịu được điện áp anode không đổi cộng với RF và không gây ra hồ quang hoặc sự cố chồng chéo điện dung. Khi điện áp ở cực dương của (các) đèn RA là 3 kV, vẫn có thể sử dụng CPE với chất điện môi không khí; các vấn đề khi sử dụng chúng ở điện áp cực dương từ 4 kV trở lên sẽ tăng theo cấp số nhân. (Rõ ràng tác giả muốn nói đến việc kết nối trực tiếp KPI với cực dương của đèn mà không có tụ điện ngăn cách, đồng thời, được kết nối sau tụ điện ngăn cách, tụ điện cực dương với chất điện môi không khí trong mạch P phải có khoảng cách tăng lên giữa các tấm: khi điện áp anode tăng, điện trở đầu ra của đèn tăng, nghĩa là điện áp RF cũng tăng, đồng nghĩa với việc nguy cơ đánh thủng khe hở giữa các tấm KPI tăng lên - UA9LAQ).
Khi mua bộ điều khiển chân không, hãy chú ý đến tình trạng của các điện cực (tấm) bên trong hộp kính. Nếu chúng mất đi vẻ ngoài sáng bóng đồng nghĩa với việc chân không trong KPI rất có thể đã bị hỏng. Nếu khi vít điều chỉnh được tháo hoàn toàn mà không có lực cản khi di chuyển các tấm ra xa nhau thì rất có thể KPI đã bị hỏng. Nhìn chung, chuyển động của các tấm bên trong KPI phải đi kèm với lực cản (cần có lực) và bên trong KPI phải sáng bóng như thể chúng vừa được làm sạch. Nếu không, tốt hơn nên tránh KPI này!
Công tắc phạm vi:Đừng tiết kiệm phần quan trọng này của RA. Hãy mua cho mình thứ tốt nhất mà bạn có thể có được. Nếu không, bạn sẽ đơn giản hối tiếc! Những switch rất tốt được sản xuất bởi Radio Switch Corp. Công tắc Model 86 của họ rất tốt, tuy nhiên, tốt nhất là công tắc Model 88 hàng đầu. Công tắc này được đánh giá ở mức 13 kV và 30 A. Ngay cả một máy phát 5 kW cũng không thể “cung” công tắc này. - các mạch trong công tắc này sẽ yêu cầu ít nhất hai bộ tiếp điểm, nhưng tốt hơn là phải cung cấp ba bộ tiếp điểm cho mỗi phạm vi được sử dụng. Một bộ chuyển đổi đặc biệt phải được sử dụng để kết nối trục công tắc trong mạch P với công tắc. trục của các mạch đầu vào (tức là khi chuyển đổi phạm vi PA bằng một núm). Nếu sử dụng điện trở ở đầu vào PA (đầu vào không thể điều chỉnh), thì tất nhiên là không cần bộ chuyển đổi. sử dụng các công tắc riêng biệt ở đầu vào và đầu ra của bộ khuếch đại, nhưng để loại bỏ việc lắp đặt các công tắc sai vị trí không phù hợp, cần áp dụng một số loại khóa liên động: cơ hoặc điện tử.
Trong bộ lễ phục. Hình 17 cho thấy cấu hình công tắc, cấu hình này sẽ giúp người mới thiết kế hiểu được các yêu cầu đối với mạch P trong phạm vi 160...10 mét. Hãy tìm những công tắc tương tự tại các hội chợ, chợ và cũng có thể tìm kiếm trên Internet, bạn cũng sẽ tìm thấy những công tắc đã qua sử dụng còn sử dụng được.
Cuộn cảm dây tóc: Một cuộn cảm trong mạch dây tóc của đèn có cực âm dây tóc trực tiếp là hoàn toàn cần thiết; với các cực âm được làm nóng, giống như các loại đèn loại 8877, có thể loại bỏ cuộn cảm như vậy. Cực âm dây tóc trực tiếp có thể được tìm thấy trong hầu hết các bóng đèn thủy tinh công suất cao cũ, sử dụng vonfram thorated làm dây tóc và cực âm. Ở cực âm như vậy có cả dòng điện lớn và điện áp RF lớn, chúng phải được cách ly khỏi sự xâm nhập vào các mạch khác, vì vậy đây là nơi lắp đặt các cuộn cảm mạnh mẽ. Cuộn cảm như vậy thường cồng kềnh, nó được quấn bằng dây đôi, quay để bật một thanh ferrite và chứa một số vòng đủ để loại bỏ hoàn toàn RF sau cuộn cảm. Các tụ điện tách rời thường được đặt ngay sau cuộn cảm ở phía nguồn điện áp dây tóc từ nguồn điện, trên vỏ. Loại cuộn cảm này có giá trị điện cảm rất lớn, đồng thời nó đảm bảo cho dòng điện lớn chạy qua chính nó. Tôi cũng đã thử sử dụng cuộn cảm hình xuyến và rất hài lòng với nó, đặc biệt vì cuộn cảm này cũng có kích thước nhỏ. .
Trong các đèn có cực âm được làm nóng, cực âm như vậy là một “ống bọc” bị oxy hóa bọc trên dây tóc, làm nóng nó để tạo ra sự phát xạ điện tử. Các cực âm loại này yêu cầu dòng điện dây tóc thấp hơn dòng điện đầu tiên đã thảo luận ở trên và không cho phép truyền RF, vì. "ống bọc" cực âm có tác dụng che chắn liên tục (mặt ngoài, theo hiệu ứng của da, phát ra và hút vào mạch hoạt động của dòng điện RF, mặt dưới không chịu dòng điện RF và đóng vai trò như một màn chắn kín, ở đây bạn cũng có thể nhớ về dòng điện Foucault - UA9LAQ). Tuy nhiên, cuộn cảm phải được đưa vào mạch dây tóc để ngăn chặn ngay cả sự đột biến RF vô tình xâm nhập vào tổ hợp nguồn điện. Cuộn cảm dây tóc trong mạch điện có đèn có cực âm được làm nóng không còn lớn, cồng kềnh hoặc có độ tự cảm cao vì dòng điện RF tác động trong mạch dây tóc nhỏ. Cuộn cảm có kích thước nhỏ, được quấn bằng dây đôi có tiết diện đủ để cho dòng điện dây tóc trong lớp cách điện bằng cao su hoặc Teflon chạy qua, cuộn dây được thực hiện trên một vòng nhỏ hoặc lõi ferit hình que. Độ tự cảm của cuộn cảm khi hoạt động trong phạm vi 160...10 mét phải là 30...300 µH. Các tụ điện tách rời được nối từ cả hai dây tóc đến thân bộ khuếch đại tại điểm kết nối với cuộn cảm ở phía nguồn điện. Đồng thời đặt các tụ điện giữa các dây tóc ở mặt bên của đế đèn và cực âm. Kết nối HF của dây tóc với cực âm sẽ giúp cân bằng điện thế HF trên cả hai. Điều này sẽ ngăn chặn các loại tín hiệu không đồng nhất khác nhau: nhấp nháy, đau thắt lưng, giòn, đứt dây tóc và sẽ cân bằng cả hai cạnh của dây tóc dọc theo RF, điều này sẽ loại bỏ sự dao động trong điện áp dây tóc.

Cơm. 18
Trong bộ lễ phục. Hình 18 cho thấy sơ đồ mạch điển hình để bật đèn có cực âm được làm nóng bằng cuộn cảm sợi đốt thông thường.
ALC:Đề án này là phải. Bạn chỉ có thể làm mà không cần nó nếu bạn sử dụng một chiếc đèn có thể được điều khiển bằng toàn bộ công suất của bộ kích thích có sẵn. Một ví dụ là đèn 3CX1200A7, có thể xoay với công suất lên tới 120 W. Tuy nhiên, bất kể bạn sử dụng 8877 hay 3CX800A7 thì công suất 120 W vẫn đủ để phá hủy lưới điện một cách có hệ thống. Hệ thống ALC ngăn chặn điều này, nhưng nếu bạn "thích" thay ống thường xuyên hơn mức cần thiết thì đừng thực hiện bất kỳ ALC nào. Điểm tốt nhất để kết nối bộ kích thích với bộ khuếch đại là điểm giữa rơle đầu vào/thu và thiết bị điều chỉnh đầu vào. .
Mạch ALC phát hiện một phần nhỏ tín hiệu đầu vào RF kích thích trong bộ khuếch đại. Tín hiệu đã chỉnh lưu này có cực tính âm và có thể thay đổi từ -1 đến -12 V. Tín hiệu thay đổi âm được đưa trở lại bộ kích thích, làm sai lệch bộ khuếch đại công suất trong bộ kích thích, từ đó làm giảm công suất đầu ra của bộ kích thích và do đó ngăn chặn việc bơm RA cuối cùng.
Quy trình thiết lập ngưỡng ALC như sau:
1. Đặt bộ khuếch đại ở công suất đầu ra tối đa.
2. Điều chỉnh chiết áp cài đặt ngưỡng ALC đến mức mà công suất của nó hầu như không giảm đáng kể ở tín hiệu đầu ra.
3. Thế thôi. Cài đặt hoàn tất.
Sau khi đặt ngưỡng ALC, mức tăng RF có thể tăng hoặc giảm, nhưng công suất đầu ra tối đa của bộ khuếch đại được đặt bằng điều khiển ALC sẽ không bị vượt quá.
Vị trí của bộ điều chỉnh hệ thống ALC có thể ở phía sau hoặc trên bảng điều khiển phía trước, nhưng trong mọi trường hợp, đều được đánh dấu rõ ràng. Việc điều chỉnh lắp đặt có hiệu quả trong thực tế, vì nó không thể bị vô tình làm đổ (để điều chỉnh, bạn cần lấy tuốc nơ vít và bò xuống dưới nắp, tháo ổ khóa có thể xảy ra). Sau khi được thiết lập, việc điều chỉnh ngưỡng ALC hiếm khi được thay đổi.
Trong bộ lễ phục. Hình 19 thể hiện sơ đồ hệ thống ALC điển hình, đơn giản và hiệu quả.

Cơm. 19
Điều chỉnh: Phần dễ thấy nhất của bộ khuếch đại là bảng điều khiển và nó cũng phức tạp nhất. Có nhiều cách để định vị và điều khiển thiết bị. Bảng điều khiển sẽ đơn giản đến mức nào tùy thuộc vào nhà phát triển và nhà sản xuất.
Có những bo mạch làm sẵn có thể được mua và lắp vào bộ khuếch đại, nhưng điều này hơi khác một chút, bởi vì việc tự tạo một bộ khuếch đại từ đầu sẽ thú vị hơn nhiều, tuy nhiên, đối với người mới bắt đầu thì đó là một lối thoát. Hãy nhớ rằng, thiết bị càng phức tạp thì càng khó vận hành và sửa chữa. Sự đơn giản và độ tin cậy là những gì bạn cần bắt đầu khi phát triển bộ khuếch đại. Nếu một nhà thiết kế muốn tạo ra một bộ khuếch đại hoàn toàn tự động và cảm thấy rằng anh ta có thể hoàn thành nhiệm vụ, thì lá cờ nằm ​​trong tay anh ta... Sẽ khó khăn và sẽ có vấn đề, rắc rối... Tôi khuyên những người mới bắt đầu bạn có thể tạo ra những bộ khuếch đại đơn giản nhất, đáng tin cậy nhất mà không cần rườm rà. Sau khi bạn xây dựng những thiết bị đơn giản hơn, sẽ có những thiết bị phức tạp hơn, trang nhã hơn.
Hãy nhìn vấn đề như thế này: “Bạn là một kỹ sư phát triển, bạn đã quyết định rằng mình sẽ tạo ra một thiết bị, bất kể nó đòi hỏi bao nhiêu thời gian và công sức!”
Lời bạt:Ở thời đại mà bạn có thể dễ dàng mua và sử dụng bất kỳ thiết bị theo sở thích nào mà bạn muốn, bạn cũng dễ dàng quên đi cảm giác hài lòng khi tự mình chế tạo ra nó. Ai mua về rồi chơi một món đồ chơi đắt tiền sẽ không bao giờ có được cảm giác này. Bài viết này dành riêng cho những người muốn thử nghiệm nó, tự tay làm việc và tạo ra bộ khuếch đại RF của riêng mình, như các đồng nghiệp và người tiền nhiệm của chúng tôi đã làm vào thời của họ. Không thể diễn tả bằng lời cảm giác hoàn thành, hoàn thành nhiệm vụ, hài lòng từ trải nghiệm có được. Bạn cũng sẽ nhận được điều gì đó mới mẻ trong quá trình này...
Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, tôi sẽ sẵn lòng chia sẻ kiến ​​thức và kinh nghiệm của mình với bạn nếu bạn thực sự mong muốn như vậy.
73 của Matt Erickson, KK5DR
Dịch miễn phí từ tiếng Anh: Victor Besedin (UA9LAQ) [email được bảo vệ]
Tyumen Tháng 11 năm 2003

Ồ, tôi thích những chiếc đài phát thanh...
Sergey Komarov (UA3ALW)

Khi vận hành các tầng đầu ra của máy phát có mạch song song để đóng mạch và cấp nguồn cho mạch anode, thường xảy ra hiện tượng cuộn cảm anode nóng lên và cháy. Hàng chục thiết kế cuộn cảm anode đã được công bố nhưng chưa có một bài viết nào đưa ra khuyến nghị rõ ràng về việc thiết kế cuộn cảm anode cho máy phát AEM trong phạm vi 200 m. Do các máy phát quảng bá hoạt động liên tục trong nhiều giờ mà không tắt nên việc thiết kế một cuộn cảm anode đáng tin cậy là một việc làm cấp bách. nhiệm vụ.

Phần 1. Các khía cạnh mang tính xây dựng của thiết kế. Công thức điều tiết ga tối ưu.

Cuộn cảm cực dương trong mạch điện song song của tầng đầu ra của máy phát (Hình 1) có tác dụng cung cấp điện áp cho cực dương của đèn, đồng thời nó không được truyền thành phần xoay chiều của dòng điện cực dương đi qua chính nó, trở lại nguồn Ea, nguồn này sẽ đi vào hệ thống dao động đầu ra. Tuy nhiên, không có gì là lý tưởng, và cuộn cảm anode không thể có điện trở bằng 0 ở dòng điện một chiều và vô cùng lớn ở tần số hoạt động thay đổi. Và dòng điện xoay chiều vẫn chạy vào cuộn cảm.

Có nhiều yêu cầu trái ngược nhau đối với cuộn cảm cực dương, trong bài viết này chúng tôi sẽ phân tích và đáp ứng nếu có thể. Chúng ta đừng quên các tụ điện Sb và Sr, các chế độ và định mức của chúng phụ thuộc cả vào các thông số của mạch anode và vào việc lựa chọn cuộn cảm.

Từ quan điểm đạt được hệ số chất lượng tối đa (giảm thiểu tổn thất RF), cuộn cảm phải là một lớp và có đường kính lớn. Thậm chí còn có một tỷ lệ đã biết để đạt được độ tự cảm tối đa với chiều dài dây tối thiểu: chiều dài cuộn dây nhỏ hơn 2,5 lần so với đường kính của nó. Đó là, nó phải là một cuộn dây dày và rất ngắn.

Để giảm tổn thất dòng điện xoáy, cuộn cảm một lớp phải được quấn bằng dây không dày hơn 0,6 mm (tối ưu là 0,3 ... 0,6). Với đường kính nhỏ hơn 0,3 mm, điện trở tác dụng tăng dần và tổn thất nhiệt tăng, còn với đường kính lớn hơn 0,6 mm, tổn thất dòng điện xoáy tăng khá mạnh. Với cuộn dây nhiều lớp, đường kính dây tối ưu nằm trong khoảng 0,2 ... 0,35 mm. Với dây dày hơn, tổn thất dòng điện xoáy tăng nhiều đến mức tổng điện trở cuộn dây tăng mạnh và hệ số chất lượng nhanh chóng giảm xuống. Khi sử dụng dây Litz, tiết diện của dây có thể tăng lên so với dây lõi đơn vì dây mỏng và tổn thất dòng điện xoáy không đáng kể. Trong giới hạn, đối với cuộn cảm nhiều lớp của máy phát dải DV mạnh (153 ... 283 kHz), có thể nên sử dụng dây Litz có đường kính lõi lên tới 0,25 mm.

Từ quan điểm giảm tổn thất RF do hiệu ứng bề mặt (ở tần số lên đến 3 MHz), cuộn cảm phải được quấn bằng dây Litz có đường kính lõi đơn không quá 0,1 mm.

Từ quan điểm giảm thiểu sự dịch chuyển của dòng điện khỏi mặt cắt dây do từ trường được tạo ra bởi các vòng dây liền kề, cuộn cảm phải được quấn theo số gia ít nhất là hai đường kính dây và khi cuộn dây nhiều lớp, khoảng cách giữa các lớp phải bằng đường kính dây. Tuy nhiên, khi các vòng dây ở các lớp liền kề bị cắt chéo, hiệu ứng này bị suy yếu đáng kể và cuộn dây “Universal” sẽ giúp chúng ta ở đây.

Khi cuộn cảm có nhiều vòng dây đặt thành nhiều lớp thì điện dung giữa các vòng và giữa các lớp tăng lên, cuộn cảm ngừng đóng vai trò là cuộn cảm và bắt đầu cho dòng điện điện dung chạy qua chính nó, dẫn đến điện trở tương đương của nó giảm và độ phân nhánh của nó tăng lên. thành phần xoay chiều của dòng điện anode đi vào nó. Vì vậy, để thực hiện chức năng lọc của nó, cuộn cảm phải hoạt động ở tần số dưới mức cộng hưởng của chính nó.

Khung cuộn cảm phải rất cứng, đồng thời có lượng vật chất lạ tối thiểu trong từ trường (ống có thành mỏng hoặc các vây riêng lẻ).

Các kỹ sư đã tìm ra hiện tượng sụt áp và tổn thất điện năng ở điện trở cuộn dây, do đó, đường kính của dây quấn, từ lâu, ngay cả khi những máy biến áp đầu tiên được thiết kế vào thế kỷ trước. Từ sách tham khảo vô tuyến nghiệp dư những năm 50 của thế kỷ trước, người ta đã biết công thức chọn giá trị tối ưu cho đường kính của dây quấn đồng d (mm) = 0,02 √Tôi (mA), tương ứng với mật độ dòng điện trong dây là 3,18 A/mm 2 , và hầu hết tất cả các máy biến áp sản xuất cho thiết bị nối đất (bao gồm TAN, TN, TA và TPP) đều được tính toán theo nó. Nhưng vì việc loại bỏ nhiệt khỏi dây dẫn trong máy biến áp là rất khó khăn (các vòng dây được đặt bên trong cuộn dây dày, cách điện từng lớp và bên ngoài các thiết bị điện và ấm vật liệu cách điện), và trong cuộn cảm, các vòng dây được bố trí hở, cuộn dây mỏng và khả năng tản nhiệt đối lưu từ chúng tốt hơn nhiều, khi đó có thể cho phép mật độ dòng điện trong cuộn dây lên tới 4 A/mm 2 , và có khi lên tới 4,5. Do đó, quá tải dòng điện 10% của cuộn cảm (so với giá trị tính toán là 4 A/mm 2 ) là khá chấp nhận được.

Độ tự cảm cao hơn với chiều dài dây tối thiểu có thể đạt được bằng cách sử dụng cuộn dây nhiều lớp. Các vòng dây càng gần nhau thì độ tự cảm đối với cùng một chiều dài dây do độ tự cảm lẫn nhau càng lớn. Để giảm điện dung xen kẽ, chúng tôi sử dụng cuộn dây nhiều đoạn thuộc loại “Universal”.

Giả sử đường kính của khung cuộn cảm nhỏ hơn vài lần (3...4) so ​​với đường kính của cuộn dây mạch dao động, vì độ tự cảm và điện trở tác dụng phụ thuộc tuyến tính vào đường kính, còn điện trở phụ thuộc tuyến tính vào số lượng lượt, và độ tự cảm - theo phương trình bậc hai. Dựa vào đó, để đạt được độ tự cảm cần thiết, chúng ta sẽ quấn chéo nhiều vòng trên một đường kính tương đối nhỏ. Ngoài ra, ảnh hưởng tiêu cực của điện dung xen kẽ ở độ dài vòng quay ngắn sẽ ảnh hưởng đến tần số cao hơn. Nhưng với đường kính cuộn dây nhỏ thì cuộn dây tạo ra hệ số chất lượng thấp (Q = Hdr /r đổ mồ hôi), - Tổn thất HF trong cuộn cảm tăng. Tuy nhiên, mọi nhu cầu xung đột đều có thể được thỏa mãn.

Công thức cuối cùng cho cuộn cảm HF sóng trung tối ưu: Nhiều vòng có đường kính tương đối nhỏ: ở các đoạn hẹp với cuộn dây “Universal”, ở khoảng cách nhỏ với nhau và với số lượng đoạn lớn! Đầu nóng của cuộn cảm là lúc bắt đầu cuộn dây. Việc tăng đường kính của khung sẽ làm tăng hệ số chất lượng Q (giảm tổn thất), do đó các mức công suất máy phát khác nhau sẽ yêu cầu cuộn cảm có đường kính khác nhau.

Ví dụ: ảnh chụp cuộn cảm USH4.775.000 có độ tự cảm 5000 μH của máy phát sóng trung bình hàng hải ống công nghiệp (GU-81M) "Volkhov-M" với công suất đầu ra dải tần 300 W (AM, CW) 400 - 535 kHz (đầu nóng - ở bên trái, dây buộc - ở bên phải ) Ảnh 1:

Đường kính của khung cuộn cảm là 30 mm, dài 104 mm, chiều rộng phần 6 mm, khoảng cách giữa các phần 3 mm, số phần – 7, tổng chiều dài cuộn cảm của cuộn cảm 60 mm, độ dày cuộn cảm 2,5 mm, dây PELSHKO 0,25 mm, số vòng quay trong một phần 89. Đường kính của biến thiên kế đường viền mà van tiết lưu hoạt động “theo cặp” là 100 mm. Hệ số chất lượng của cuộn cảm là 55 ở 460 kHz. Công suất của tụ chặn ở đầu lạnh của cuộn cảm là 3900 pF (KSO-13).

Bây giờ về thành phần xoay chiều của dòng điện qua cuộn cảm. Chính điều này quyết định công suất phản kháng của van tiết lưu.

Và trong trường hợp của chúng tôi đây cũng sẽ là giải pháp tối ưu. Tuy nhiên, không ai cấm quyền tự do sáng tạo và nếu bạn vẫn muốn sử dụng mạch song song trong các máy phát có công suất 2 ... 5 W thì có thể có hai đầu ra. Đầu tiên là thích hợp nhất; xét cho cùng, nên từ bỏ cuộn cảm (tôi nhấn mạnh) và chuyển sang mạch cấp nguồn nối tiếp cho mạch anode của giai đoạn đầu ra, truyền các thành phần xoay chiều và trực tiếp của dòng điện anode qua một cuộn dây vòng lặp. Thứ hai - vì công suất máy phát và dòng điện cực dương nhỏ nên hãy chọn độ tự cảm của cuộn cảm tại đó Hdr gần như bằng Ra. – Ở mức công suất thấp và nguồn điện từ nguồn điện lưới, hiệu suất của máy phát không quan trọng lắm và tổn thất hoạt động trong cuộn cảm có thể được chấp nhận. – Ngay cả với hệ số chất lượng của cuộn cảm Q = 10 (không thể thấp hơn), hiệu suất máy phát do tổn hao trong cuộn cảm sẽ chỉ giảm 7% (tổn hao bằng một nửa 1/Q, vì 0,707 của điện xoay chiều). thành phần dòng điện anốt chạy qua cuộn cảm). Chà, 150 mW (5% của 3 W) sẽ không làm cuộn cảm quá nóng.

Từ quan điểm tổn thất năng lượng trong bản thân cuộn cảm và sự phát nhiệt của nó, thành phần thay đổi của dòng điện trong cuộn cảm ID 1 có tầm quan trọng quyết định. Có tính đến tỷ lệ tương đối lớn giữa điện trở cảm ứng và điện trở tác dụng của cuộn cảm ở tần số hoạt động, mô đun tổng điện trở của nó sẽ xấp xỉ bằng điện trở cảm ứng, và ID 1được định nghĩa là tỷ số giữa thành phần xoay chiều của điện áp anốt với điện kháng cảm ứng của cuộn cảm: Mã số 1 =Ua / Khdr.

Tổn hao cuộn cảm AC P d1 =Tôi 2 d 1 Hdr /Q = (Ea –Ea phút) 2 / (kRaQ).

Ví dụ, giả sử công suất máy phát là 5 W và Hdr = 1,3Ra, tại Ea = 250 V; Ea phút= 60 V (đèn được nhận dạng là 6P1P hoặc 6P6S); với hệ số chất lượng ga là 30 thì tổn thất trong đó sẽ là:

P d1 =bạn 2Một/(kRaQ) = 190 2 /(1,3 x 3610 x 30) = 0,256 W; ở Q = 15, chúng sẽ tăng gấp đôi, nhưng cuộn cảm nửa watt vẫn không quá nóng.

Do đó, ở các máy phát có công suất khoảng 5 W, chúng tôi thực hiện việc này: Hdr = 1,3 Ra. Tuy nhiên, là một lựa chọn thích hợp hơn cho công suất máy phát vài watt trở xuống, chúng ta nhớ về mạch nối tiếp của mạch anode (Hình 2) - Tôi nhấn mạnh lần thứ ba!

Khi công suất máy phát tăng, điện áp, dòng điện và tổn thất trong cuộn cảm tăng và độ tự cảm yêu cầu giảm. Ví dụ, ở công suất 25 W, công suất phản kháng của cuộn cảm là 15 W và tổn thất khoảng 2 W, ở Q = 15, sẽ gây khó khăn trong việc thực hiện. Do đó, thành phần xoay chiều của dòng điện cực dương phân nhánh vào cuộn cảm phải nhỏ hơn và điện kháng cảm ứng của nó theo đó sẽ lớn hơn. Với tỉ số điện trở Xdr = 2,5 Ra, công suất phản kháng của cuộn cảm sẽ bằng 16% công suất đầu ra của máy phát, xét về giá trị tuyệt đối của tổn thất điện năng thì tương tự như trường hợp trước. Những tổn thất là nhỏ. Tốt.

Với công suất máy phát 100 W, một phần sáu công suất đã là đáng kể và tổn thất có thể thấy rõ. Bằng cách tăng tỷ số điện trở lên Xdr = 5 Ra, công suất phản kháng của cuộn cảm sẽ giảm nhưng tổn thất không đổi, 0,5 ... 1 W tùy thuộc vào hệ số chất lượng của cuộn cảm. Điều này đề cập đến các giá trị phổ biến nhất của hệ số chất lượng ga 15 ... 30.

Ở công suất 400 - 500 W trở lên, điều mong muốn là công suất tác dụng tiêu tán trong cuộn cảm không được vượt quá một vài đơn vị watt, và theo đó, công suất phản kháng không được vượt quá một trăm. Tỷ lệ Hdr = 7 Ra, cho phép điều kiện này được thực hiện.

Nếu bạn cho rằng việc làm nóng cuộn cảm trong quá trình vận hành máy phát là có thể chấp nhận được (ví dụ: trong các đài phát thanh truyền thông băng thông rộng không dành cho hoạt động truyền dẫn dài hạn), thì sẽ giảm kđến giá trị mà tại đó tổn thất ở ga không vượt quá định mức bạn đã đặt và do đó nhiệt độ của ga quá nóng.

Tỷ lệ cuộn cảm cực dương của máy phát đã được biết đến trong tài liệu: tỷ lệ giữa diện tích bề mặt bên của cuộn dây một lớp với công suất tiêu tán phải xấp xỉ 20 cm 2 /W Với giá trị thấp hơn, ga sẽ quá nóng; với giá trị lớn hơn, khung có đường kính quá lớn sẽ không được lựa chọn hợp lý. Do tiết diện của từng đoạn cuộn cảm với cuộn dây vạn năng tương đối nhỏ nên cuộn dây được chia thành các phần cách nhau và diễn ra sự làm mát đối lưu giữa chúng nên việc tập trung vào tỷ lệ đã cho là hoàn toàn có thể chấp nhận được.

Diện tích bề mặt bên của van tiết lưu USh4.775.000 là:

S bên= π Nс [(D 2 đĩa CD 2 j) / 2 + Dв tôi s] = 7 π [(3,5 2 - 3 2 ) / 2 + 3,5 x 0,6] = 81,9 cm 2 ;

trong đó, Nc – số phần; Dв - đường kính ngoài của phần cuộn dây; Dк – đường kính khung; tôiс – chiều rộng phần. Xét rằng cứ mỗi 20 cm 2 mặt bên của cuộn dây có thể tiêu tán 1 W thì công suất tiêu tán cho phép trên cuộn cảm này sẽ là 4 W.

Máy phát càng mạnh và hoạt động càng lâu để truyền ở chế độ bình thường (điều này đặc biệt đúng với các máy phát quảng bá) thì càng cần thiết kế cuộn cảm trong mạch anode của nó và chọn khung có đường kính lớn hơn để đảm bảo hệ số chất lượng cao hoặc (ở tần số lên tới 2,5 ... 3 MHz) sử dụng dây Litz để cuộn dây.

Điện kháng cảm ứng của cuộn cảm anode ở tần số hoạt động thấp hơn trong dải phải xấp xỉ như quy định ở trên k lớn hơn điện trở tải tương đương của mạch anode gấp nhiều lần Ra, tại đó giai đoạn đầu ra của máy phát tạo ra công suất xác định. Độ chính xác của giá trị Hdr trong phạm vi ± 12...15% là khá chấp nhận được khi thiết kế máy phát tần số đơn, nhưng khi làm việc ở dải tần, cần phải tuân thủ các dung sai chặt chẽ hơn, vì trong cuộn cảm thực, tỷ lệ giữa tần số hoạt động trên và dưới là hiếm khi vượt quá 1,5. Vì vậy, trước khi thiết kế cuộn cảm anode cần tính toán điện trở Ra. Vì một số công suất đầu ra của máy phát được chỉ định theo Yêu cầu kỹ thuật và phạm vi của các ống vô tuyến được khuyến nghị cho các máy phát công suất thấp là hữu hạn nên có thể tổng hợp bảng sau:

Bảng 1.

Ghi chú: Công suất tính bằng watt, điện áp tính bằng volt, dòng điện tính bằng milliamp, điện trở tính bằng ohm, đường kính dây tính bằng milimet, độ tự cảm tính bằng microhenry. Điện áp anode được đưa ra có tính đến thực tế là đèn hoạt động ở chế độ xung và điện áp Ea mang theo hiện diện trên cực dương của ống vô tuyến bị khóa; điện áp tồn tại ở cực dương của một ống vô tuyến mở Eaphút. Các giá trị được cho qua phân số Ra giữa các cực dương của đèn trong mạch kéo đẩy. Số nhân 2 x, 4 x cho biết có bao nhiêu ống vô tuyến hoạt động ở giai đoạn đầu ra của máy phát dưới sự điều khiển của bộ tổng hợp nhiều pha.

* Tổn hao trong cuộn cảm HF được tính: đối với đường 1…4 tại Q = 16; đối với dòng 5 và 6 tại Q = 22; đối với dòng 7…12 tại Q = 30; cho các dòng 13…16 tại Q = 40. ** Ống vô tuyến 1P24B được thiết kế cho các máy phát di động, chạy bằng pin.

Các mối quan hệ được tính toán cho các giá trị cho trong bảng có giá trị đối với chế độ biên của các lớp TRONG Và VỚI, cũng như cho các lớp chế độ xung D Và phần cuối:

1. Biên độ điện áp xoay chiều ở anot của đèn: Ua = Еа nes –mỗi phút;

2. Điện trở tương đương: Ra =bạn 2một/2P mang theo;

3. Giá trị hiệu dụng của thành phần xoay chiều của dòng điện cảm ứng: Id 1 = 0,707Ờ /kRa;

4. Việc xác định thành phần không đổi của dòng điện anode cần thực hiện một số bước:

4.1. Biên độ của dòng điện hài thứ nhất Ia 1 = 2P mang /Ua;

4.2. Biên độ xung dòng điện anode Ia tối đa =Ia1/α1;

4.3. Thành phần DC của dòng điện anode: Ia 0 = Ia tối đa α 0 ;

Ở đâu α 1 = 0,604 Và α 0 = 0,401 - hệ số giãn nở của xung phẳng với chu kỳ nhiệm vụ q = 5/2 = 2,5(khi sử dụng bộ tổng hợp S9-1449-1800), hoạt động xen kẽ của hai ống vô tuyến và có tính đến thời lượng thực tế của xung dòng điện anode tăng lên là 20 ... 25 ns). Để kích thích giai đoạn đầu ra máy phát từ bộ tổng hợp S9-1449-1800-4, có chu kỳ hoạt động của các xung đầu ra là 5,333, α 1 = 0,587 Và α 0 = 0,377. Nếu bạn muốn làm một máy phát để khuếch đại tuyến tính ở chế độ loại B, với dòng đèn ban đầu chỉ đặt điểm vận hành ở đầu đoạn tuyến tính (đối với tín hiệu SSB hoặc OFDM) thì góc cắt sẽ là 90 ° , và dạng của xung hiện tại sẽ trở thành cosin, hệ số giãn nở sẽ khác nhau: α 1 = 0,5 Và α0 = 0,319 và thành phần DC của dòng điện qua cuộn cảm sẽ nhỏ hơn 4% so với trường hợp đầu tiên. Và có tính đến biên độ giá trị 4% Ia 0 Bảng 1 không cần phải tính toán lại.

Công thức cuối cùng sẽ như sau: Ia 0 = 2 P mang α 0 / (Ua α 1);

5. Tổng dòng điện chạy qua dây dẫn của nó là căn bậc hai của tổng bình phương các thành phần biến và không đổi: Idr = √(Tôi 2 d 1 +tôi 2một 0);

6. Đường kính của dây quấn cuộn cảm ở mật độ dòng điện 4 A/mm 2 sẽ là: d = 0,008 √Idr;Ở đâu d- tính bằng mm, a Idr- tính bằng mA.

7. Có tính đến thực tế là điện kháng cảm ứng của cuộn cảm ở tần số hoạt động thấp hơn f n nên ở trong k nhiều lần hơn Ra, độ tự cảm của cuộn cảm sẽ là: Ldr = kRa/(2πfn);

Ở đâu fn = 1449 kHz– tần số thấp hơn của băng tần phát sóng trung bình 200 mét.

8. Tổn hao điện năng trong cuộn cảm bao gồm tổn hao AC và DC:

Pdr= Pd 1 + P d 0 = Id Ua 1 / Q + I 2 a 0 Rdr Tổn thất .AC cũng có thể được tính bằng công thức sau: P d1 =bạn 2Một/(kRaQ), Trong đó Rdr là điện trở hoạt động của cuộn cảm ở dòng điện một chiều, Q là hệ số chất lượng của cuộn cảm ở tần số hoạt động (các giá trị điển hình được đưa ra ở trên).

Từ Bảng 1, ở công suất lên tới 100 W, một cuộn cảm có độ tự cảm trong vùng 400 - 700 μH là tối ưu (dòng 1 - 10). Từ kinh nghiệm chế tạo máy phát sóng trung tự chế tầm xa 200m sử dụng đèn 6P3S và 6P7S những năm 50-60 của thế kỷ trước, tôi nhớ lại thiết kế “dân gian” của cuộn cảm anode chế tạo trên VS-2 điện trở, có điện trở từ 1 MΩ trở lên và có năm phần cuộn dây “Universal” gồm 100 vòng, dây PELSHO-0,25 (Hình 3).

Đáng chú ý là độ chính xác trùng khớp giữa độ tự cảm của cuộn cảm “dân gian” với độ tự cảm tính toán của cuộn cảm theo chế độ ống vô tuyến 6P3S - 635 μH (Bảng 1, dòng 6).

Bây giờ về điện áp hoạt động tối đa của cuộn cảm dựa trên độ bền của cách điện dây bạn prtối đa. Cường độ điện (điện áp đánh thủng) của lớp cách điện của dây PELSHO ở tần số 50 Hz là 700 - 1200 volt. Chúng tôi giả định trường hợp xấu nhất. Điện áp hoạt động phải nhỏ hơn 2,5 - 3 lần so với điện áp đánh thủng, nghĩa là không được quá 250 volt trên các dây liền kề. Tuy nhiên, với tần số ngày càng tăng, điện áp này phải giảm đi, do cách điện chính nằm trên cuộn dây tơ tương đối lỏng lẻo (chủ yếu là không khí, hoặc ngâm tẩm polystyrene, hoặc parafin, có thể cả ceresin - loại chất này có đặc tính tần số tốt), không nên giảm nhiều. Giả sử rằng ở tần số lên tới 2...3 MHz mức giảm này sẽ là 1,5 lần, nghĩa là trên các dây liền kề, điện áp RF hoạt động không được vượt quá 160 volt.

Khi cuộn dây loại “Universal” theo kích thước ghi trên bản vẽ cuộn cảm và 100 vòng trong một đoạn dây PELSHO-0.25, số lớp chéo kép sẽ bằng bốn (điều này có thể thấy trên chính cuộn dây, trên bên). Nếu chúng ta giả sử điện áp hoạt động cho phép giữa các lớp kép liền kề là 160 volt thì điện áp hoạt động cấp cho một phần sẽ là 640 volt. Tổng điện áp trên cả năm phần của cuộn cảm là 3200 volt. Vì với AEM, biên độ của điện áp HF trên mạch (và do đó trên cuộn cảm) có thể đạt tới gần 4Ea mang theo, thì với một biên độ nhỏ Ea mang theo không được vượt quá 800 volt. Có vẻ như cuộn cảm này, do khả năng cách nhiệt của nó, không chỉ phù hợp với các ống vô tuyến 6P3S và 6P7S, mà ngay cả đối với G-807, chỉ cần quấn 135 vòng vào mỗi đoạn để có được độ tự cảm gấp đôi. Thêm 35 vòng nữa tạo thành một lớp cuộn dây kép khác, và do đó điện áp hoạt động của cuộn cảm có thể tăng lên 4000 volt. Theo đó, điện áp cung cấp cực dương của giai đoạn đầu ra của máy phát, nơi có thể đặt cuộn cảm này, sẽ là 1000 volt. Hóa ra thiết kế này cũng phù hợp với ống vô tuyến GU-50 (nhưng với điều kiện mỗi đoạn có 135 vòng). Đây rồi, nghệ thuật dân gian đã được chứng minh qua hơn nửa thế kỷ lịch sử!

Ngoài điện áp cực đại của cuộn cảm xét về độ bền cách điện (được tính đến ở đỉnh điều chế), còn có biên độ dài hạn tối đa của điện áp làm việc xoay chiều của cuộn cảm tính theo dòng điện (có tính đến ở chế độ sóng mang), được định nghĩa là tích của hệ số hình sin √2 bởi điện kháng cảm ứng của cuộn cảm ở tần số hoạt động thấp hơn X L = 2πf n L(trong đó N= 1449 kHz đối với dải sóng trung bình 200 m) và đến giá trị dòng điện hiệu dụng tối đa đối với dây quấn cuộn cảm Tôi (mA) = (d/0,02) 2.

bạn tôi tối đa = 0,707 π f n L(d/0,02) 2

Điện áp này hiển thị trong mạch với điện áp xoay chiều tối đa mà cuộn cảm này có thể được kết nối sao cho dòng điện RF không chạy qua nó nhiều hơn mức cho phép đối với dây của nó. Cả hai điện áp tối đa phải được tính đến khi thiết kế máy phát. bạn prtối đa Và bạn tôi tối đa.

1. Vào những năm 40-50 của thế kỷ trước, việc này được thực hiện trên các đài phát thanh quân đội ống công suất thấp R-104, R-105, R-108, R-109. Tuy nhiên, mạch này có khả năng lọc sóng hài cực thấp và chỉ được áp dụng trong các máy phát công suất thấp và đài vô tuyến liên lạc chiến thuật.
2. Yêu cầu kỹ thuật đối với Máy phát sóng vô tuyến riêng lẻ được nêu trong bài viết “Tổ hợp truyền dẫn sóng vô tuyến cá nhân”, Radio 2015, số 9, trang 21-26.

Mục đích và thiết kế của cuộn cảm

Van tiết lưu là gì?

Cuộn cảm điện là một thiết bị là một cuộn dây điện cảm và được thiết kế để hạn chế thành phần xoay chiều của dòng điện. Nói cách khác, nếu dòng điện trong mạch điện chứa các thành phần một chiều và xoay chiều, thì cuộn cảm mắc nối tiếp với mạch điện này, do có độ tự cảm và điện trở cao đối với dòng điện xoay chiều, sẽ làm giảm đáng kể và có ảnh hưởng tối thiểu đến thành phần dòng điện một chiều, do điện trở DC thấp.

Cơm. 1

Cuộn cảm cho phép bạn lưu trữ năng lượng điện trong từ trường. Các ứng dụng điển hình của chúng là các bộ lọc khử răng cưa và các mạch chọn lọc khác nhau. Đặc tính điện của chúng được xác định bởi thiết kế, tính chất của vật liệu mạch từ, cấu hình của nó và số vòng dây của cuộn dây.
Khi chọn van tiết lưu, hãy xem xét các đặc điểm sau:

• giá trị điện cảm yêu cầu (H, mH, μH, nH);
• dòng điện cuộn dây tối đa;
• dung sai (mức độ lệch so với giá trị ban đầu) của độ tự cảm;
• hệ số nhiệt độ tự cảm (TCI);
• điện trở chủ động của dây ga;
• hệ số chất lượng của cuộn cảm, được xác định ở tần số hoạt động bằng tỷ số giữa điện trở cảm ứng và điện trở hoạt động;
• dải tần của cuộn dây.

Tùy thuộc vào dải tần, cuộn cảm tần số cao và tần số thấp được phân biệt về mặt kỹ thuật

Cuộn cảm tần số caođược chia thành hai loại:

• với giá trị điện cảm không đổi;
• có giá trị điện cảm thay đổi nhờ lõi sắt từ có thể điều chỉnh được.

Loại đầu tiên thường được sử dụng trong các mạch đầu vào của máy điện thoại, trong các bộ lọc làm mịn và trong các mạch cấp nguồn của thiết bị RF. Loại cuộn dây thứ hai được sử dụng trong các mạch cộng hưởng - HF, đường dẫn của các thiết bị thu và phát.

Trong bộ khuếch đại âm thanh dạng ống, cuộn cảm tần số cao cực kỳ hiếm được sử dụng. Theo quy định, việc sử dụng chúng có thể được xác định trước bằng thiết kế mạch của các tầng đầu ra, được xây dựng trên các pentode tần số cao công suất cao, có xu hướng tự kích thích ở tần số vô tuyến.

Về mặt cấu trúc, cuộn cảm tần số cao được chế tạo ở dạng cuộn dây một lớp hoặc nhiều lớp. Các thiết kế của cuộn cảm tần số cao được thể hiện trong hình. 2. Đối với cuộn cảm dài ( một, b) và trung bình ( b, c) sóng, sử dụng cuộn dây nhiều lớp. Cuộn cảm ngắn gọn ( G) sóng và cho mét ( d) sóng thường có cuộn dây một lớp - liên tục hoặc có bước sóng cưỡng bức. Các thanh điện trở gốm VS-0.5 và VS-1.0 thường được sử dụng làm khung.

Cơm. 2

Bạn có thể tự tạo cuộn cảm tần số cao bằng cách cuộn dây theo số vòng cần thiết để đạt được độ tự cảm cần thiết trên lõi gốm hoặc nhựa dẻo. Bạn có thể tính toán số lượt cần thiết bằng cách sử dụng các công thức được đưa ra trong phần

Tốt hơn là sử dụng cuộn cảm RF được sản xuất thương mại. Chúng có các vạch màu rõ ràng, tươi sáng và được phân biệt bởi yếu tố chất lượng cao.

Cơm. 2

Được thiết kế để triệt tiêu thành phần tần số thấp của dòng điện xoay chiều của mạng lưới cung cấp và các sóng hài của nó. Hình 3 cho thấy một cuộn cảm tần số thấp có độ tự cảm 3 H ở dòng điện phân cực 120 mA.

Cơm. 3 Cuộn cảm công nghiệp tần số thấp

Cuộn cảm tốt hơn và dễ sử dụng nhất từ ​​TV ống cũ Temp-6, Temp-6M, Temp-7, Rubin-102, Avangard, Belarus hoặc các TV cũ khác có đặc điểm tương tự. Nhưng nếu nhiệm vụ là tự tay bạn chế tạo một bộ khuếch đại ống có chất lượng cao và độ tin cậy, thì cuộn cảm sẽ phải được tính toán theo phương pháp dưới đây và tự chế tạo. Một cách tiếp cận mới về cơ bản trong mạch điện ống hiện đại có thể là yêu cầu điều chỉnh bắt buộc các cuộn cảm của bộ lọc nguồn để tạo ra sự cộng hưởng ở tần số 100 Hz. Điều này là cần thiết để tăng hiệu quả lọc điện áp chỉnh lưu.

Tính toán cuộn cảm tần số thấp cho nguồn điện anode

Cuộn cảm là một thành phần quan trọng trong nguồn điện của bộ khuếch đại ống. Cùng với các tụ điện, nó là một phần của bộ lọc tần số thấp hình chữ U và trở thành thành phần không thể thiếu trong mạch cấp anode của bộ khuếch đại lớp Hi-End. Tùy thuộc vào đặc tính công suất của bộ khuếch đại và các chỉ báo chất lượng của nó, kích thước của cuộn cảm có thể khác nhau rất nhiều và có thể đạt tới một nửa kích thước của máy biến áp nguồn.

Một số tùy chọn, được tìm thấy trong các công thức tính toán:
F- tần số Hz;
Sc- diện tích mặt cắt ngang của lõi, mét vuông. cm;
ĐẾNVới- hệ số lấp đầy lõi bằng thép;
SĐược rồi- diện tích mặt cắt ngang của cửa sổ, mét vuông. cm;
ĐẾNĐƯỢC RỒI- hệ số lấp đầy cửa sổ bằng đồng;
TRONGT- cảm ứng cực đại trong lõi, T;
J- mật độ dòng điện trong dây dẫn, A/sq. mm.
TÔI- Dòng điện một chiều chạy trong cuộn dây cảm ứng A.

Thông số chính của cuộn cảm là hằng số thời gian của nó, tỷ số giữa độ tự cảm và điện trở cuộn dây trái/phải. Giá trị này càng cao thì kích thước của lõi từ phải càng lớn để dây có đường kính và chiều dài yêu cầu vừa với cửa sổ lõi.

Nó được tính bằng công thức đã biết:

Với mức độ từ hóa vĩnh cửu không đổi, độ tự cảm đạt cực đại ở một độ dài nhất định của khe hở không từ tính lz . Độ thấm từ tương đương của lõi phụ thuộc vào kích thước của khe hở này:

Với sự hiện diện của từ hóa vĩnh viễn lz không còn là một biến độc lập. Đại lượng quan trọng trong tính toán cuộn cảm và máy biến áp là mức độ từ hóa hoặc số vòng dây ampe tuyến tính ( ôi0 ).

Công thức mối quan hệ giữa cường độ từ trường và giá trị kỹ thuật ôi0 , được đưa ra dưới đây:

Thuật toán tính toán đề xuất dựa trên đồ thị thực nghiệm về sự phụ thuộc của độ thấm từ vào ôi0 Hinh 4.

Cơm. 4Đồ thị thí nghiệm về sự phụ thuộc của độ thấm từ ban đầu vào ôi0

Những biểu đồ này tương ứng với các loại thép khối. Thép chất lượng cao có khả năng thấm từ cao hơn nhiều lần, nhưng trong hầu hết các trường hợp, bạn không thể tin tưởng vào điều này. Biểu đồ cho thấy sự phụ thuộc của độ thấm từ ban đầu (tức là khi không có từ trường xen kẽ) vào cường độ từ trường, được biểu thị bằng ampe vòng trên centimet. Trong hệ thống SI, điện áp được đo bằng ampe trên mét. Cần nhớ rằng các điểm trên biểu đồ tương ứng với các khoảng trống khác nhau. Căng thẳng cao hơn đòi hỏi khoảng cách lớn hơn. Khi bắt đầu tính giá trị ôi0 và tương ứng, μ z không biết. Số vòng dây trong cuộn dây có thể tính được bằng phương pháp xấp xỉ liên tiếp sử dụng công thức:

Để làm điều này, các thông số của máy biến áp, độ tự cảm yêu cầu và giá trị thử nghiệm được thay thế vào công thức μ mẫu, Dựa trên số vòng quay thu được, mức độ từ hóa được tính toán ôi0 . Đúng tiến độ μ (ôi0 ) xác định vị trí μ z , thay vì biểu đồ để tính toán bằng máy, bạn có thể sử dụng các phương trình gần đúng:

Sự thử nghiệm μ mẫu số vòng quay được điều chỉnh và tính toán lại. Quy trình này được lặp lại nhiều lần cho đến khi sự thay đổi về số lượt từ kết xuất này sang kết xuất khác không đáng kể (vài phần trăm). Trong hầu hết các trường hợp, hai hoặc ba lượt là đủ. Nếu giá trị mới lớn hơn giá trị cũ μ mẫu, Cái đó μ mẫu nên tăng lên để nó trở nên lớn hơn một chút μ z và ngược lại. Khi kết thúc tính toán, bạn cần đảm bảo rằng kết quả L, Nđáp ứng yêu cầu về tính khả thi về mặt xây dựng. Để làm điều này, hãy tính mặt cắt dây tối đa S, có thể được đặt trong một cửa sổ

Mật độ dòng điện trong dây dẫn đồng của cuộn cảm được tính theo công thức:

Nếu mật độ dòng điện J không vượt quá mức thông thường 1,5-2 A/sq. mm, thì việc tính toán có thể được coi là hoàn thành, vì điện trở của vỏ không yêu cầu phải tuân thủ chính xác giá trị đã cho. Số lượt không được vượt quá 3500-4000. Nếu cần, hãy chọn kích thước tiêu chuẩn khác của lõi từ và lặp lại phép tính. Khi lắp ráp cuộn cảm quấn, cần đặt một miếng đệm không từ tính có độ dày yêu cầu vào khe hở. Việc tuân thủ chính xác và lựa chọn kích thước khe hở chỉ cần thiết đối với máy biến áp đầu ra. Đối với cuộn cảm, độ chính xác của công thức thực nghiệm đưa ra dưới đây là khá đủ. Kích thước khoảng cách được tính bằng mm:

Việc cuộn dây cuộn cảm không có tính năng đặc biệt. Trong hầu hết các trường hợp (đối với cuộn cảm nguồn điện), thậm chí không cần có lớp cách điện giữa các lớp. Cuộn dây thường có điện thế cao nên phải được cách điện tốt với lõi. Việc ngâm tẩm cuộn cảm thường là cần thiết để tránh tiếng vo ve. Kết quả tính toán điện cảm trên lõi rất thông dụng và rẻ tiền từ biến áp đầu ra của TV ống W 16x25 có kích thước cửa sổ 16 x 40 mm được thể hiện ở Bảng 1:

Bảng số 1