空芯インダクタ設計:知っておくべきこと

インダクタは、電気部品の最小かつ不可欠な部品の 1 つです。インダクタは、電流が流れるときにエネルギーを蓄える電気デバイスです。したがって、デバイスを通過する電流量に変化がある場合、インダクタはバランスとして機能します。これにより、蓄えられたエネルギーを回路に放出することで、電流の変化やコア損失を防ぎます。この記事では、空芯インダクタ設計と呼ばれるインダクタのカテゴリを詳しく見ていきます。

詳細については、読み進めてください。

空芯インダクタとは?

空芯インダクタは、コイル状のワイヤの間に固体または強磁性体がないインダクタです。

空芯インダクタは、空気の電気伝導率が比較的低いことに基づいて動作します。

つまり、空芯インダクタンスも低いため、弱い磁場が生成されます。

空芯の小さな磁場生成により、信号損失を防ぎながら、より速い電流上昇を実現できます。これは主に、インダクタが電気回路でより高い磁場強度を生成するときに発生します。

電気回路の空芯

したがって、専門家は、鉄などの強磁性コア インダクタよりも空芯インダクタを好みます。

それら (強磁性コア インダクタ) は通常、100 MHz よりも高い周波数範囲に直面すると飽和し、電流損失が発生します。

空芯インダクタの設計:空芯インダクタの計算

インダクタンス値または電流値とも呼ばれます。

空芯インダクタは次の 2 つのグループに分類されます。

1.シングルコイル空芯インダクタ

2. 多層コイル空芯インダクタ

その名前が示すように、単一の空芯インダクタにはコイルが 1 つしかありませんが、多層インダクタには多数のコイルが巻かれています。

それぞれの計算を見てみましょう。

シングル コイル インダクタ

単層コイル インダクタの誘導を計算するには、空芯インダクタの方程式を適用できます。

場所:

L- コイルの長さをミリメートルで表します

n- コイルの巻き数を表します。

D- コイルの直径をミリメートルで表します。

フォーミュラ2

場所:

N- はターン数を表します。

r- インチ単位のコイル半径。

l- 巻きコイルの長さ (インチ)。

L – マイクロヘンリー (uH) 単位のインダクタンスを表します。

多層コイル インダクタ

多層コイル インダクタ

出典:ウィキペディア

ここでホイーラーの公式を使用できます:

どこ

h- コイルの高さをミリメートル単位で表します。

n- コイルの巻き数。

d- コイルの直径 (ミリメートル) またはコイルの半径の半分。

専門家は、多層コイルの方がコイル電流が高いと主張しています。空芯コイルの磁束密度も計算できます。

空芯インダクタを自作

特定の空芯インダクタ (アキシャル コンポーネント) を探していると、見つけるのが難しいことに気付くことがあります。

Rf 電気回路でうまく機能するインダクタを探していると、運が悪くなります。

ただし、適切な空芯インダクタを見つけたとしても、非常に高価です。

小型インダクタ

幸運なことに、以下に概説されているのは、優れた Q を備えた高品質の空芯インダクタまたは空芯コイルを作成するための手順です。

必要な資料

• コイルフォーム
• スペーシング ブロックと電気鋼
• フラットヘッド ナイロン ボルト
• 接着剤またはエポキシ
• スペーシング ラインとも呼ばれるワイヤー
• 銅アルミニウム線芯材

手順

コイルフォームの作成

• 幅 9.5 mm の PVC パイプにスロットを切り込みます。
• コイル フォーム (PVC) パイプに 2 つの小さな穴を開けます。コイル状の両端に 1 つ
• より大きなコイルを作成してより高い磁場と電荷を生成するには、コイルを巻くためのより大きなコイル フォームを作成する必要があります。
• ダボとハンマーを使って、コイルの真ん中のブロックを叩き出します。

ダボとハンマー

コイルを巻く

コイルの形が円形なので、円筒形のコイルを巻きます。

円筒コイル

• 間隔コードまたはコイル巻き線を使用してください。
• また、間隔を狭くするにはナイロン モノフィラメント ラインを使用し、間隔を広くするにはスピーカー ワイヤーを使用します。
• コイルの長さと同じ長さのワイヤーを使用するように注意してください。
• インダクタンスと効率のバランスをとるために、少なくとも直径の 1.5 倍の間隔でコイルを配置します。
• すっきりとしたコイルをお探しの場合は、全体がきつく締まっていることを確認してください。万力にワイヤーを通すことで、気密性を実現できます。

コイルを巻く

出典:ウィキペディア

• ブロックをコイル状に配置し、スペース ラインとコイル ワイヤーを穴に配置します。
• 次に、コイルフォームを水平に回転させて巻き始めます。
• までそうし続けてください;

あなたはそれを埋めました（単層コイル）、

コイルは必要なサイズまでです (多層エアコイル)、

コイルの必要な深さに達します。

• コイルの巻き線の目標直径を設定して、コイルのパフォーマンスを向上させることができます。

コイル リブの構築

• コイルを別々のストリップに配置します。
• 接着剤が他のパーツに垂れ落ちるのを防ぐために、金型を内側のパーツに配置します。
• その後、内側のコイル部分に絶縁テープを挿入します。
• コイル形状が小さく、作業スペースが狭い場合。クラフト スティックを使用することもできますが、最初にテープでカバーする必要があります。

接着剤を使用する際の注意事項

• 通常の接着剤を使用してください。
• 少量の接着剤を塗布し、他のコイル ワイヤーに沈み込ませます。
• フォームにエポキシが付着しないようにします。

一度に片面のみにエポキシを塗布します。両面テープの使用は避けてください。

コイルフォームを外す

• 接着剤が固まるのに十分な時間 (少なくとも 8 時間) を与えてから、スペーサー ブロックを取り外します。
• 空芯コイルの横にあるコイル フォームを通るワイヤーの組み合わせをカットします。
• あなたのコイルはすぐに外れ、機械的な安定性、完全な円形のコイルになります。

コイルを接続

• 最初にインダクタンス コイルにワイヤを固定する前に、コイル表面のプラスチック コーティングを取り除きます。
• 最後に、ワイヤを空芯インダクタの端にはんだ付けして、電気回路に接続します。

ワイヤのはんだ付け

コイルの取り付け

• ナイロン ボルトの頭を切り取り、両側のコイルの端を 1 回転押し込みます。
• 押された位置にナイロン製の支柱を固定し、円筒状のコイルに接着剤を加えて固定し、取り付けを完了します。

空芯インダクタが完成しました。

空芯インダクタの用途

空芯インダクタには、次のような幅広い用途があります。

• ラジオ送信機やテレビ受信機の回路で使用

アナログ回路の空芯コイル

• スナバ回路を作ること
• ボトム ピーク インダクタンスを強化するために使用されます。
• フィルター回路を作る

まとめ

回路上の空芯インダクタ

すべての種類のインダクタの中で、空芯インダクタが強磁性材料で作られたものと比較して上位にランクされる理由がわかります。これで記事は終了ですが、ご不明な点がございましたら、お気軽にお問い合わせください。