Raschet_katushki_2var (ДЗ №3 Варинт 2)
Описание файла
Документ из архива "ДЗ №3 Варинт 2", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "радиоматериалы и радиокомпоненты" из 3 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. .
Онлайн просмотр документа "Raschet_katushki_2var"
Текст из документа "Raschet_katushki_2var"
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
(национальный исследовательский университет)
(МГТУ им. Н.Э. Баумана)
___________________________________
ФАКУЛЬТЕТ «РАДИОЭЛЕКТРОНИКА И ЛАЗЕРНАЯ ТЕХНИКА» (РЛ)
КАФЕДРА «РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА» (РЛ-1)
ДИСЦИПЛИНА: РАДИОМАТЕРИАЛЫ И РАДИОКОМПОНЕНТЫ
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
НА ТЕМУ:
«Расчет катушек индуктивности»
Студент
Преподаватель Литун Я. Б.
Москва
Теоритическая часть:
Катушка индуктивности является пассивным компонентом электронных схем, основное предназначение которой является сохранение энергии в виде магнитного поля. Свойство катушки индуктивности чем-то схоже с конденсатором, который хранит энергию в виде электрического поля.
Требования которым удовлетворять катушка индуктивности:
1. Обеспечивать получение заданного значения L.
2. Обладать высокой добротностью.
3. Иметь высокую стабильность параметров.
Параметры характеризующие свойства катушек индуктивности:
1.Индуктивность
2.Добротность
3.Собственная емкость
4.Стабильность
Влияние конструкционных факторов на параметры катушки индуктивности:
1.Шаг спирали τ. Чем меньше τ, тем больше индуктивность. Однако существуют технологические ограничения: не следует применять слишком мелкий шаг, может быть замыкание витков.
2.Ширина витков b. При уменьшении b снижается величина добротности Q вследствие уменьшения сечения витков катушки.
3.Толщина пленки d. На величине индуктивности толщина пленки сказывается мало; в основном она влияет на величину потерь, а следовательно, на добротность катушки Q. При уменьшении толщины пленки величина Q уменьшается.
4.Число витков N. При увеличении N индуктивность резко возрастает (так как каждый последующий виток охватывает большую площадь, чем предыдущий).
5.Наружный диаметр Dн . При одном и том же числе витков индуктивность катушки тем больше, чем больше её наружный диаметр.
6.Форма витков. При одинаковых габаритах и ширине витка длина витков у прямоугольной катушки на 12% больше, следовательно, больше и индуктивность. Добротность у прямоугольной катушки примерно на 10% меньше, чем у круглой (так как увеличивается длина витка, а следовательно, и потери; кроме того, сопротивление витков увеличивается из-за концентрации тока во внутренних изгибах витков).
7. Материал подложки. Величина индуктивности определяется магнитной проницаемостью подложки µ, а добротность – величиной тангенса угла диэлектрических потерь – tg δ. Межвитковая ёмкость будет зависеть от величины диэлектрической проницаемости ε.
Расчет катушек индуктивности
Печатные катушки рассчитываются по формуле 
Где: L- индуктивность (нГн); 
- средний диаметр катушки (мкм); n - число витков; ρ - коэффициент заполнения; w – ширина проводника; s – зазор между проводниками – от 2 мкм до 3w
Индекс gmd-это среднее геометрическое расстояние.
Средний диаметр катушки вычисляется по формуле:
- наружный диаметр катушки (мкм);
- внутренний диаметр катушки (мкм);
А коэффициент заполнения можно найти как:
Погрешность расчёта по этому методу не будет превышать 8% при s≤3w (промежуток между витками не более двух длин витка).
Индуктивность можно рассчитать и по другой формуле а именно:
Индекс mon-одночлен или произведение.
1.Расчет катушки индуктивности по исходным данным.
Вариант 2.
Исходные данные:
| Катушка | C1 | C2 | C3 | C4 |
| Квадратная | 1.27 | 2.07 | 0.18 | 0.13 |
| Катушка | 2 |
| тип | квадрат |
| d out | 40 мм |
| d in | 16.8 мм |
| n | 12 |
| w | 0.6 мм |
| s | 0.4 мм |
|
|
Будем вычислять по формулам:
,
Рассчитаем средний диаметр катушки:
Далее рассчитаем коэффициент заполнения:
Индуктивность катушки найдем по формуле:
Посчитаем индуктивность катушки вторым способом:
5.3 мкГн
Получили индуктивности катушки с несколько разными значениями. Эта разница обусловлена погрешностями при вычислении индуктивности различными методами.
2.Расчет индуктивности по информации из чертежа.
Имеем квадратную катушку =>
| Катушка | C1 | C2 | C3 | C4 |
| Квадратная | 1.27 | 2.07 | 0.18 | 0.13 |
Из чертежа нашли значения внутреннего и внешнего диаметров катушки:
Количество витков: n=6
Расcчитаем индуктивность катушки первым методом по формулам:
,
Рассчитаем средний диаметр катушки:
Далее рассчитаем коэффициент заполнения:
Индуктивность катушки найдем по формуле:
