Меня зовут Игорь Котов, мне 44, я коренной сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш сайт существует только на мои средства.
У меня сейчас трудные времена. Я остался без работы и просто не в состоянии «тянуть» один.

Требуется ваша посильная помощь на регулярной основе!
Ежемесячные расходы:
−75€ мы платим за аренду надёжного сервера в Германии.
−20000₽ минимально требуется на самую критическую часть редакционных нужд.

Поэтому прошу новых читателей и читателей, потерявших «датагорское гражданство» . Подписка откроет вам неограниченный доступ к материалам.

Все желающие могут на доброе дело внести посильный взнос . Размер пожертвования любой, в примечании напишите пару слов.
Спасибо всем добрым людям за доверие и поддержку. Здоровья, счастья и достатка вам, дру́ги!

Меня зовут Игорь Котов, мне 44, я коренной сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш сайт существует только на мои средства.
У меня сейчас трудные времена. Я остался без работы и просто не в состоянии «тянуть» один.

Требуется ваша посильная помощь на регулярной основе!
Ежемесячные расходы:
−75€ мы платим за аренду надёжного сервера в Германии.
−20000₽ минимально требуется на самую критическую часть редакционных нужд.

Поэтому прошу новых читателей и читателей, потерявших «датагорское гражданство» . Подписка откроет вам неограниченный доступ к материалам.

Все желающие могут на доброе дело внести посильный взнос . Размер пожертвования любой, в примечании напишите пару слов.
Спасибо всем добрым людям за доверие и поддержку. Здоровья, счастья и достатка вам, дру́ги!

Меня зовут Игорь Котов, мне 44, я коренной сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш сайт существует только на мои средства.
У меня сейчас трудные времена. Я остался без работы и просто не в состоянии «тянуть» один.

Требуется ваша посильная помощь на регулярной основе!
Ежемесячные расходы:
−75€ мы платим за аренду надёжного сервера в Германии.
−20000₽ минимально требуется на самую критическую часть редакционных нужд.

Поэтому прошу новых читателей и читателей, потерявших «датагорское гражданство»

Программа для расчета катушек Coil64.

Сегодня вспомнил, что в свое время использовал в гетеродине плоскую катушку, выполненную печатным способом. Такие катушки использовались и в цветных телевизорах, причем у них были подстроечные ферритовые «сердечники», которые представляли собой диск диаметром 20-25мм, который располагался параллельно плоскости катушки и мог приближаться к ней с помощью винта.

Рис. 1. Печатные катушки .

Чтобы прикинуть размер такой плоской катушки, нужна была методика расчета. Вот здесь http://bourabai.ru/toe/coils.htm я ее нашел, но это были древние номограммы:

Рис. 2. Номограмма для расчета плоской печатной катушки.

Я решил поискать какую-нибудь программу для расчета и нашел здесь: https://coil32.ru/download.html. Программа мне понравилась своей простотой и функциональность. Я скачал установочный файл для 64-х битной Win7. Установка заняла буквально секунды. Да, программа абсолютно бесплатная и даже с открытым кодом. Что она может?

Рис. 3. Окно программы Coil64.

В центре окна три вкладки:

«Катушка»(по известной индуктивности можно рассчитать параметры катушки).

Рис. 4. Пример расчета количества витков однослойной катушки. Результаты в правом окне.

«Индуктивность» (по известным геометрическим данным и числу витков можно рассчитать индуктивность):

Рис. 5. Пример расчета индуктивности катушки.

«LC контур» (можно по двум известным параметрам рассчитать третий):

Рис. 6. Пример расчета контура при известной частоте и емкости.

Если начинать расчет с контура, то полученные значения параметров переносятся в другие вкладки (так же и если начать с любой другой. ) Т.е. программа охватывает все необходимые расчеты.

Пункт меню «Файл» позволяет сохранить расчет в файл или открыть уже имеющийся, а также распечатать результаты.

Пункт меню «Действия» позволяет очистить окно расчетов или обнулить все значения.

Пункт меню «Дополнительный расчет» позволяет расширить поле возможных расчетов:

Рис. 7. Выпадающее меню «Дополнительный расчет»

Тут можно определить неизвестную магнитную проницаемость ферритового сердечника и даже определить влияние экрана на параметры катушки.

Пункт меню «Фирменные сердечники» позволяет просмотреть характеристики сердечников фирмы Amidon/Это меня очень порадовало, так как там, перебирая материал кольца, увидеть цветовую маркировку.

Рис. 8. Вкладка с характеристиками и цветной маркировкой ферритового кольца из материала типа 2.

Именно такие колечки я уже получил, диапазон частот — 2 — 30 МГц.

В пункте «Настройки» можно установить единицы измерения, используемые при расчетах.

Вот такая интересная программка, с которой я хотел вас познакомить. Может быть кому-то пригодится.

Всем здоровья и успехов!

Калькулятор индуктивности однослойной катушки • Электротехнические и радиотехнические калькуляторы • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Однослойная катушка индуктивности: D — диаметр оправки или каркаса катушки, D_c — диаметр катушки, p — шаг намотки катушки, d — диаметр провода без изоляции и d_i — диаметр провода с изоляцией.

Калькулятор определяет индуктивность однослойной катушки.

Пример: рассчитать индуктивность однослойной катушки без сердечника, состоящей из 10 витков на цилиндрическом каркасе диаметром 2 см; длина катушки 1 см.

Входные данные

Диаметр каркаса или оправки катушки

Dмиллиметр (мм)сантиметр (см)дюйм

Количество витков

N

Длина катушки

lмиллиметр (мм)сантиметр (см)дюйм

Выходные данные

Индуктивность катушки

L мГн

Введите диаметр каркаса катушки, число витков и длину катушки, выберите единицы и нажмите кнопку Рассчитать.

Пример: рассчитать число витков и длину намотки катушки 10 мкГн, намотанной эмалированным проводом 0,65 мм (диаметр с изоляцией 0,7 мм) на оправке 2 см.

Входные данные

Требуемая индуктивность

Lгенри (Гн)миллигенри (мГн)микрогенри (мкГн)наногенри (нГн)пикогенри (пГн)

Диаметр каркаса или оправки катушки

Dмиллиметр (мм)сантиметр (см)метр (м)дюйм

Диаметр провода без изоляции

dмиллиметр (мм)сантиметр (см)метр (м)дюймАмериканский калибр проводов

Диаметр изолированного провода

d_iмиллиметр (мм)сантиметр (см)метр (м)дюйм

Выходные данные

Длина намотки

l мм

Количество витков

L

На рисунке выше показана однослойная катушка индуктивности: D_c — диаметр катушки, D — диаметр оправки или каркаса катушки, p — шаг намотки катушки, d — диаметр провода без изоляции и d_i — диаметр провода с изоляцией

Для расчета индуктивности L_S применяется приведенная ниже формула из статьи Р. Уивера (R. Weaver) Численные методы расчета индуктивности:

Здесь

D — диаметр оправки или каркаса катушки в см,

l — длина катушки в см,

N — число витков и

L — индуктивность в мкГн.

Эта формула справедлива только для соленоида, намотанного плоским проводом. Это означает, что катушка намотана очень тонкой лентой без зазора между соседними витками. Она является хорошим приближением для катушек с большим количеством витков, намотанных проводом круглого сечения с минимальным зазором между витками. Американский физик Эдвард Беннетт Роса (Edward Bennett Rosa, 1873–1921) работавший в Национального бюро стандартов США (NBS, сейчас называется Национальное бюро стандартов и технологий (NIST) разработал так называемые корректирующие коэффициенты для приведенной выше формулы в форме (см. формула 10.1 в статье Дэвида Найта, David W. Knight):

Здесь L_S — индуктивность плоской спирали, описанная выше, и

где k_s — безразмерный корректирующий коэффициент, учитывающий разницу между самоиндукцией витка из круглого провода и витка из плоской ленты; k_m — безразмерный корректирующий коэффициент, учитывающий разницу в полной взаимоиндукции витков из круглого провода по сравнению с витками из плоской ленты; D_c — диаметр катушки в см, измеренный между центрами проводов и N — число витков.

Величина коэффициента Роса k_m определяется по формуле 10.18 в упомянутой выше статье Дэвида Найта:

Коэффициент Роса k_s, учитывающий различие в самоиндукции, определяется по формуле 10.4 в статье Д. Найта:

Здесь p — шаг намотки (расстояние между витками, измеренное по центрам проводов) и d — диаметр провода. Отметим, что отношение p/d всегда больше единицы, так как толщина изоляции провода конечна, а минимально возможное расстояние между двумя соседними витками с очень тонкой изоляцией, расположенными без зазора, равна диаметру провода d.

Факторы, влияющие на индуктивность катушки

На индуктивность катушки влияют несколько факторов.

• Количество витков. Катушка с большим количеством витков имеет бóльшую индуктивность по сравнению с катушкой с меньшим количеством витков.
• Длина намотки. Две катушки с одинаковым количеством витков, но разной длиной намотки имеют разную индуктивность. Более длинная катушка имеет меньшую индуктивность. Это связано с тем, что магнитное поле менее компактной катушки более слабое и оно не может хорошо концентрироваться в растянутой катушке.
• Диаметр катушки. Две плотно намотанные катушки с одинаковым количеством витков и разными диаметрами имеют разную индуктивность. Катушка с бóльшим диаметром имеет бóльшую индуктивность.
• Сердечник. Для увеличения индуктивности в катушку часто вставляется сердечник из материала с высокой магнитной проницаемостью. Сердечники с более высокой магнитной проницаемостью позволяют получить более высокую индуктивность. Сердечники, изготовленные из магнитной керамики — феррита, часто используются в катушках и трансформаторах различных электронных устройств, так как у них очень низкие потери на вихревые токи.

Упрощенная эквивалентная схема реальной катушки индуктивности: R_w — сопротивление обмотки и ее выводов; L — индуктивность идеальной катушки; R_l — сопротивление вследствие потерь в сердечнике; и C_w — паразитная емкость катушки и ее выводов.

Эквивалентная схема реальной катушки индуктивности

В этом калькуляторе мы рассматривали идеальную катушку индуктивности. В то же время, в реальной жизни таких катушке не бывает. Катушки обычно конструируются с минимальными размерами таким образом, чтобы они помещались в миниатюрное устройство. Любую реальную катушку индуктивности можно представить в виде идеальной индуктивности, к которой параллельно подключены емкость и сопротивление, а еще одно сопротивление подключено последовательно. Параллельное сопротивление учитывает потери на гистерезис и вихревые токи в магнитном сердечнике. Это параллельное сопротивление зависит от материала сердечника, рабочей частоты и магнитного потока в сердечнике.

Паразитная емкость появляется в связи с тем, что витки катушки находятся близко друг к другу. Любые два витка провода можно рассмотреть как две обкладки маленького конденсатора. Витки разделяются изолятором, таким как воздух, изоляционный лак, лента или иной изоляционный материал. Относительная диэлектрическая проницаемость материалов, используемых для изоляции, увеличивает емкость обмотки. Чем выше эта проницаемость, тем выше емкость. В некоторых случаях дополнительная емкость может появиться также между катушкой и противовесом, если катушка расположена над ним. На высоких частотах реактивное сопротивление паразитной емкости может быть весьма высоким и игнорировать его нельзя. Для уменьшения паразитной емкости используются различные методы намотки катушек.

Для уменьшения паразитной емкости катушки с высокой добротностью для радиопередатчиков наматывают так, чтобы было достаточно большое расстояние между витками

Если индуктивность большая, то сопротивление обмотки (R_w на схеме) игнорировать уже нельзя. Тем не менее, оно мало по сравнению с реактивным сопротивлением больших катушке на высоких частотах. Однако, на низких частотах и на постоянном токе это сопротивление необходимо учитывать, так как в этих условиях через катушку могут протекать значительные токи.

Катушки индуктивности и обмотки в различных устройствах

Автор статьи: Анатолий Золотков

— Electronics Projects Circuits

Подготовлено Бобом Стейном. Расчет индикатора и фильтра не требует установки файла micro2003b.ex для использования моей программы. : … Electronics Projects, программа для расчета индуктивности «программные средства электроники», Дата 2019/08/01

Подготовлен Бобом Стейном для расчета индикатора и фильтра не требуется установочный файл запуска micro2003b.ex использовать мою программуı.progra

КАЛЬКУЛЯТОР ИНДУКТИВНОСТИ

Версия 3.0 7-9-92 Эта программа рассчитает следующее для круглого медного провода или медной ленты:

1 — Индуктивность однослойной катушки

2 — витков в однослойной катушке для заданной индуктивности

3 — Обороты из катушки с известным шагом (витков на дюйм или витков на см) для указанной индуктивности

4 — Индуктивность прямой ленты
5 — Длина прямой ленты для заданной индуктивности
6 — Индуктивность участка линии передачи
7 — Длина линии передачи для заданной индуктивности
8 — Индуктивность провода, параллельного и заземлен на пластину заземления
9 — Длина провода, параллельного плоскости заземления, для заданной индуктивности
10 — Индуктивность прямого провода
11 — Длина прямого провода для указанной индуктивности
12 — Индуктивность многослойного прямоугольника катушка
13 — Индуктивность многослойной круглой катушки
14 — Число витков многослойной катушки с намоткой на заданную индуктивность

Исходный код, написанный на GW-Basic, и скомпилированная программа не защищены авторскими правами и являются общественным достоянием.Не делаются претензии относительно ее точности или пригодности для каких-либо целей.

Боб Штайн

ВЫХОД ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ (СО СМЕЩЕНИЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА) ИНДУКТОРЫ ФИЛЬТРА: Используются для разработки индукторов для фильтрации мощности и общего назначения с постоянным током смещения и наложенным переменным напряжением. Как минимум, пользователь должен указать желаемую индуктивность в микрогенри и максимальный рабочий ток постоянного или переменного тока. Также можно ввести дополнительный предел сопротивления обмотки постоянного тока.Если для МАКСИМАЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ вводится ноль, программа игнорирует это значение. Если условия работы переменного тока не указаны, программа выбирает сердечник и обмотку для удовлетворения индуктивности и (необязательно) сопротивления, плотности тока, минимальной процентной проницаемости и пределов превышения температуры. Размер провода рассчитывается так, чтобы заполнить доступное окно. Пульсирующий ток переменного тока отображается для информации пользователя. Потери в меди рассчитываются на основе заданного смещения постоянного тока и температуры окружающей среды.Если указаны напряжение и частота переменного тока, потери в сердечнике рассчитываются на основе среднего наведенного напряжения на указанной частоте.

ИНДУКТОРЫ ПОВОРОТНОГО ФИЛЬТРА С УПРАВЛЕНИЕМ ИНДУКТИВНОСТИ: Используется в конструкциях, в которых индуктивность не может превышать заданное максимальное значение при пониженном токе. В остальном вычисления такие же, как для ПРИЛОЖЕНИЙ ВЫХОДНОГО ФИЛЬТРА.

ИНДУКТОРЫ ДЛЯ ШИРОКОПОВОРОТНОГО ФИЛЬТРА: Используется в конструкциях, требующих, чтобы индуктивность превышала два указанных значения индуктивности при двух разных уровнях тока.У пользователя есть выбор из обычных материалов для малых и средних колебаний или композитных сердечников из порошкового железа / феррита Micrometals для широкого применения. Вычисления аналогичны расчетам для ПРИЛОЖЕНИЙ ВЫХОДНОГО ФИЛЬТРА.

ИНДУКТОРЫ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ: Используется для разработки индукторов для приложений с повышающим коэффициентом мощности, в которых рабочий цикл переключения модулируется для получения (выпрямленного) синусоидального входного тока в фазе с напряжением сети переменного тока.Процесс проектирования такой же, как и для ПРИЛОЖЕНИЙ ВЫХОДНОГО ФИЛЬТРА, за исключением того, что расчет потерь в сердечнике учитывает периодическое изменение рабочего цикла переключения для точного представления фактических потерь в приложении.

60 Гц. ИНДУКТОРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА: Используется для проектирования силовых линий и низкочастотных индукторов, не имеющих постоянного тока смещения. В процессе проектирования используется преимущество повышенной проницаемости при высокой индукции переменного тока для получения максимальной индуктивности между двумя заданными уровнями тока.

РЕЗОНАНСНЫЕ ИНДУКТОРЫ: Используется для разработки высокочастотных индукторов переменного тока, где важна собственная резонансная частота. Выбор сердечника автоматически ограничивается материалами -2, -8 и -18. На экране ТРЕБОВАНИЯ К РАЗРАБОТКЕ пользователю предлагается ввести желаемую индуктивность, пиковый ток и пиковое напряжение. Программа создает конструкции, которые удовлетворяют индуктивности при работе при введенных здесь пиковом синусоидальном напряжении и токе. Рабочая частота автоматически рассчитывается из отношения напряжение / ток, деленного на 2 пи, умноженных на требуемую индуктивность.Потери в сердечнике рассчитываются на основе индуцированного напряжения и этой расчетной частоты. Используется многопроволочный провод, размер жилы которого выбран таким образом, чтобы соотношение диаметра и глубины скин-слоя не превышало 3 при расчетной частоте. Количество прядей рассчитано на заполнение одного слоя. Сопротивление переменному току рассчитывается на основе эффекта близости и однослойной тороидальной обмотки.

СОПРОТИВЛЕНИЕ ПОСТОЯННОМУ ТОКУ: Сопротивление постоянному току вычисляется на основе рассчитанной средней длины витка и номинального сопротивления провода при указанной температуре окружающей среды без поправки на повышение температуры.Для большей точности пользователь может ввести ожидаемую среднюю температуру проволоки вместо температуры окружающей среды.

ПОТЕРЯ МЕДИ: Потери в меди рассчитываются на основе среднеквадратичного (RMS) тока и сопротивления постоянному току без поправки на скин-эффект или эффект близости (за исключением случая резонансных катушек индуктивности).

CORE LOSS: Потери в сердечнике рассчитываются на основе вычисленных средней плотности потока и частоты и с использованием коэффициентов потерь, перечисленных в Каталоге Micrometals 4.

ПОВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ: Повышение температуры вычисляется на основе объединенных потерь меди и сердечника и расчетной площади поверхности раневой части. Используется уравнение экспоненциального роста температуры, типичное для конвективной теплопередачи, описанной в Каталоге
4. Характеристический показатель и коэффициент пропорциональности в уравнении можно изменить в окне ПАРАМЕТРЫ.

ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ: Электрические параметры выражаются в амперах, микро-Генри, омах, вольтах и ​​ваттах, за исключением случаев, когда суффиксы m, k или u следуют за числовым значением.Если не используется обозначение «k», все плотности потока выражены в гауссах. Магнитные размеры указаны в сантиметрах и квадратных сантиметрах. Температура указывается в градусах Цельсия.

Роберт Э. Хилл
3906 Tanbark Place
Глендейл, Калифорния, 91214

СПИСОК ССЫЛОК ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ФАЙЛОВ (в формате TXT): LINKS-27.zip

Простой аналитический метод расчета оптимального значения индуктивности синусоидальных и косинусоидальных спиральных индукторов и его анализа с использованием метода ANOVA

Rev.Téc. Ing. Univ. Зулия. Vol. 39, Nº 7, 134 — 143, 2016

143

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В этой статье представлен новый метод расчета индуктивности для катушек синусоидальной и косинусной формы с помощью аналитического метода

. Приведено простое приближенное выражение для спиральных индукторов синусоидальной и косинусной формы. Эта программа

очень полезна и точна для более быстрого проектирования спиральных индукторов и расчета их индуктивности. Этот метод вычисления

дает результаты с минимальной точностью 95%, тем самым сводя к минимуму выбор значения индуктивности

на основе проб и ошибок для датчиков и измерительных приложений.Его также можно использовать для оптимизации спиральных индукторов

для различных размеров и для широкого спектра применений. Метод ANOVA или анализ с использованием линейной регрессии

используется для поиска наиболее значимых параметров. Этот метод также можно расширить для расчета динамической индуктивности

. Погрешность можно дополнительно уменьшить, выбрав большее количество сегментов, чтобы представить фактическую форму катушки

. Измерения подтвердили выполнимость аналитической формулы.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Бернхард Ашенбреннер, Бернхард Г. Загар (2014) «Бесконтактный высокочастотный индуктивный датчик положения с DSP

считывает электронику с использованием полосовой выборки», ACTA IMEKO, 3 (3), стр. 50-56.

Chiou.M.H. и K.Y.J. Хсу (2004) «Новый широкополосный метод моделирования спиральных индукторов», IEEE Proc.-Microw.

Antennas Propag., 151 (2), стр.115-120.

Darwin Jose Raju.A., S. Solai Manohar, M.Azhagar Raj (2016) «Оценка индуктивности для синусоидальной и косинусоидной формы

спиральных катушек», Международный журнал прикладных инженерных исследований, 11 (5), стр.3663-3669.

Фредерик В. Гровер (2013) «Рабочие формулы и таблицы для расчетов индуктивности», Dover Publications, INC.,

Mineola, New York.

Теплица.H. M. (1974) «Дизайн плоских прямоугольных микроэлектронных индукторов», IEEE Transactions On parts,

Hybrids, and Packaging, 10 (2), pp. 101-108.

Гарольд А. Уиллер (1982) — «Формулы индуктивности для круглых и квадратных катушек», Proceedings of the IEEE, 70 (12),

pp1449-1450.

Heng-Ming Hsu (2004) «Аналитическая формула для индуктивности металла различной ширины в спиральных индукторах», IEEE

Transactions on Electron Devices, 51 (8), pp1343-1346.

Hurley.W. Дж. И М. К. Даффи (1995) «Расчет собственных и взаимных импедансов в плоских магнитных структурах

», IEEE транзакции по магнетизму, 31 (4), стр. 2416-2422.

Джин-Ву Парк, Флоран Крос и Марк Г. Аллен (2004) «Планарные спиральные индукторы с многослойными микрометрическими шкалами

Ламинированные сердечники для компактных преобразователей мощности», IEEE Transactions on Magnetics, 40 (4),

с.2020-2022 гг.

Катрин Стейнберг, Марк Шеффлер и Мартин Дрессел (2010) «Микроволновая индуктивность тонких металлических полос», журнал

Applied Physics, 108 (9), 096102-096102-3.

Кемаль Хасануста, NecibeFusunOymanSerteller, Ясар Бирбир (2016) «Оптимальное положение датчика Холла для бесщеточной машины постоянного тока

: экспериментальное исследование», Rev. Téc. Ing.Univ. Zulia., 39 (1), pp.218 — 225.

Kim.J. и Х. Ким (2010) «КМОП симметричный дифференциальный многослойный спиральный индуктор», Electronics Letters, 46 (14),

стр.1005-1006.

Липин Ван, Дунфан Чжоу, Липенг Ма, Гуодун Чжан (2016) «Анализ отклика микрополосковой линии в экранирующей полости

с помощью электромагнитного топологического подхода», Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia., 39 (6), стр. 187-194.

Лю. H-C., T. B. Chan, C. C-P. Чен, К. М. Лю и др. (2010) «Синтез и оптимизация спирального индуктора LTCC с проверкой измерений

», IEEE Trans. Adv. Packag., 33 (1), стр. 160-168.

Мари И. Ванофф (2004) «Обобщенная аналитическая модель для плоских индукторов с использованием техники сегментации», диссертация,

Департамент электротехники, инженерный колледж, Рочестерский технологический институт, Рочестер,

, штат Нью-Йорк.

Mukherjee, S., B. Mutnury, S. Dalmia, and M. Swaminathan (1995) «Макетный синтез РЧ индукторов и фильтров

в подложке LCP для приложений Wi-Fi», IEEE Trans. on Microwave Theory and Tech., 28 (12), стр.2196-2210.

Оой. Б.-Л. и Д.-Х. Сюй (2003) «Расчет модифицированной индуктивности с перераспределением тока в спиральных индукторах», IEEE

Proc.-Microw. Антенны Propag., 150 (6), стр. 445-450.

Папананос Ю., Я. Куцояннопулос, К.Алеманни, С.Бантас (2013) «Общая CAD-модель для многослойных интегральных индукторов произвольной формы и

на кремниевых подложках», Афинский национальный технический университет, Microelectronic

Circuit Design Group, 9 IroonPolitechniou, GR-15773, Афины, Греция SGS-Thomson Microelectronics, RF

Division, DSG, Катания, Италия.

Робертсон. И. Д. и С. Лучин (2001) «Дизайн и технология RFIC и MMIC», издание IEEE, Лондон, Великобритания,

ISBN 0852967861.

Сандерараджан С. Мохан, Мария дель Мар Хершенсон, Стивен П. Бойд и Томас Х. Ли (1999) «Простые точные выражения

для плоских спиральных индуктивностей», IEEE Journal of Solid-State Circuits, 34 (10), С. 1419-1424.

Юхуа Ченг и Ямин Шу (2014) «Новый аналитический расчет взаимной индуктивности коаксиальной спирали

прямоугольных катушек», IEEE Transactions on Magnetics, 50 (4), pp.1419-1424.

Zierhofer.M. и Э. С. Хохмайр (1996) «Геометрический подход для улучшения сцепления магнитно-связанных катушек

», IEEE Transactions по биомедицинской инженерии, 43 (7), стр.708-714.

Катушки индуктивности Файл справки по калькулятору потерь IHLP®

Назначение этого калькулятора — оценить потери в индукторах серии Vishay IHLP, используемых в преобразователях мощности в непрерывном режиме. Оцениваются потери как в меди, так и в сердечнике. Программа также может использоваться для оценки повышения температуры, но вы можете получить результаты, отличные от того, что прогнозирует эта программа.

Входы : восемь входов должны быть предоставлены пользователем калькулятора.Данные необходимо вводить только в желтые ячейки.

1. Введите индуктивность, щелкнув один из переключателей слева.
2. Введите частоту контура.
3. Введите выходной постоянный ток преобразователя.
4. Введите температуру окружающей среды. Программа использует это для расчета конечного сопротивления индуктора и конечной температуры компонентов.
5. Введите входное напряжение преобразователя.
6. Введите выходное напряжение преобразователя.
7. Введите переключатель падения напряжения V _SW .
8. Введите падение напряжения на диоде или синхронизирующем полевом транзисторе В _D .

После ввода ваши входные данные останутся неизменными до тех пор, пока не будет введено новое входное значение. Чтобы изменить используемую индуктивность, нажмите другую кнопку индуктивности. Нажатие кнопки настраивает калькулятор с новыми внутренними данными для указанной детали и немедленно обновляет калькулятор, включая график.

Выходы : Выходы калькулятора отображаются в синих ячейках, они кратко описаны ниже.

• ET _ckt : Вольт-микросекундное произведение схемы преобразователя.
• F (eff) : это расчетная эффективная частота цепи, используемой для определения потерь в сердечнике. Программа учитывает форму и амплитуду пульсаций тока при расчете потерь в сердечнике.
• Res : Сопротивление индуктора при температуре, указанной на входах.
• I _max : пиковый ток катушки индуктивности в верхней части пульсации.
• I _мин : мгновенный ток в нижней части пульсации.
• I _{пульсация} : изменение тока индуктора от нижней части пульсации до верхней части пульсации = I _max — I _min .
• Duty : процент времени, в течение которого переключатель находится во включенном состоянии.
• P _{сердечник} : Потери в сердечнике в ваттах.
• P _dc : Потери в проводнике из-за сопротивления постоянному току в катушке индуктивности в ваттах.
• P _ac : Потери в проводнике из-за воздействия переменного тока в ваттах.
• P _tot : Общие потери в катушке индуктивности = P _{сердечник} + P _dc + P _ac .
• Темп. Coeff : Повышение температуры в ° C на ватт рассеиваемой энергии. Это основано на лабораторных испытаниях, проведенных на образцах индукторов с использованием метода изменения сопротивления. Ваша тепловая среда и условия, используемые в нашей лаборатории, могут отличаться.
• Temp Rise : Это повышение температуры индуктора выше температуры окружающей среды.
• Comp Temp : Температура окружающей среды плюс повышение температуры. Это расчетная температура индуктора.
• I _ind : Это постоянный ток, который катушка индуктивности видит в топологии повышающего и пониженно-повышающего преобразователей, в понижающих преобразователях ток индуктора равен выходному току.
• ET ₁₀₀ : произведение вольт-микросекундной индуктивности при 100 Гс.
• B _pk : Пиковая магнитная индукция цепи в зависимости от указанных рабочих условий.

Скачать бесплатное программное обеспечение Coil32 Calc Coil Inductor

«Coil32» — это калькулятор индуктивности со свободной катушкой, позволяющий рассчитать: однослойные и многослойные индукторы с воздушным сердечником, индуктивность катушки с тороидальным воздушным сердечником, индукторы на ферритовых кольцах, в сердечнике электролизера, плоских катушках на печатной плате, а также параметры резервуара LC. . В программе есть дополнительные плагины для расчета катушек другого типа. Есть версии для 32-битных платформ Windows, Linux и Android.

Программа позволяет рассчитать следующие виды индукторов:

Во всех вариантах, приведенных ниже, можно рассчитать количество витков, если известно индуктивность, или индуктивность, если известно количество витков

• Индуктор с воздушным сердечником RF как однооборотный контур
• Однослойный соленоид с воздушным сердечником и закрытой обмоткой
• Однослойный высокочастотный соленоид с шагом намотки
• Однослойный высокочастотный соленоид с шагом, но некруглыми обмотками
• Многослойный индуктор с воздушным сердечником
• Тороидальный воздушный сердечник индуктивность однослойной катушки
• Катушка или дроссель на ферритовом кольце (только для слаботочных ВЧ-цепей)
• Катушка или дроссель в сердечнике электролизера (феррит или порошковое железо, только для слаботочных ВЧ-цепей)
• Планарная катушка для печатной платы
• В программе есть дополнительные модули, позволяющие рассчитывать:
  • Катушка плоская с меандром витков ;
  • Дроссели многослойной печатной платы ;
  • индуктор в виде прямоугольной однооборотной петли ;
  • оценка влияния экрана на значение индуктивности катушки;
  • петля круглая многообмоточная круглого сечения;
  • индуктор многослойный с прямоугольным каркасом
  • индуктор с ферритовым стержнем ;
  • Обнаружение неизвестной проницаемости ферритового кольца ;

Столкнувшись с проблемой расчета индукторов и поиска похожих программ в сети, я обнаружил, что большинство программ или старая командная строка на основе DOS (что архаично и неудобно, извините, поклонники терминалов Linux), или адаптировано в MS Excel.Это побудило меня создать эту программу. Его название: Coil32 , говорит о том, что он работает в 32-битной Windows, без использования специальных библиотек, таких как интерпретатор Visual Basic, Java-машина и т. Д. Я сделал это для себя, и если это поможет кому-то еще, я ‘ буду счастлив.

Получайте новые сообщения по электронной почте:

Подписывайся

Следуйте за нами в социальных сетях

Системные требования:

• ОС — Windows XP Service Pack2 или более поздняя (32- или 64-разрядная)
• RAM — 512 МБ или более
• Разрешение экрана — 1024 × 768 или выше

В главном меню программы можно выбрать язык по умолчанию, скин, а в пункте « Options » — единицы измерения индуктивности, емкости и частоты.Размеры можно вводить в миллиметрах и дюймах. Также вы можете выбрать автоматическую или ручную проверку обновлений. В выпадающем меню под входными значениями индуктивности можно выбрать форму катушки. Также вы можете выбрать размер шрифта и семейство шрифтов приложения.

• В листе « Coil » вы можете ввести необработанные данные и рассчитать количество витков катушки индуктивности до требуемой индуктивности;
• В таблице « Inductance » вы можете рассчитать индуктивность катушки по известным размерам обмотки;
• В листе « LC-circuit » вы можете рассчитать параметры колебательного резервуара.На этом листе вы можете напрямую изменить единицы измерения, щелкнув кнопкой мыши на его заголовке.
• Все результаты отображаются в общем текстовом поле. Вы можете сохранить их в файл, скопировать в буфер обмена и сразу же распечатать. Для этого есть панель инструментов в верхней части текстового поля или всплывающее меню, вызываемое щелчком правой кнопкой мыши. Все результаты можно стереть и заново запустить расчет. Для однослойного индуктора с воздушным сердечником можно оценить добротность и собственную емкость, а также общие параметры колебательного контура с этим индуктором по рабочей частоте.

Загрузить Windows 64 бит

Загрузить 32-разрядную версию Windows

Código fonte

MAC

Linux Deb

Linux RPM

Портативный

Загрузить Android

Предыдущая

Аудио усилитель мощности модульный TDA7293 параллельно #Minimus

FM радиоприемник DIY схема на микросхеме TDA7000 и Lm386

Далее

Mark 2 — индуктор Sim

< >

Это Java-симуляция индуктора с воздушным сердечником.Вы должны увидеть апплет (ниже) со слайдером элементы управления для выбора размеров катушки и размера провода. (Проблема? См. Ниже.) Обратите внимание, что это только катушка и не включает снаряд.

Как рассчитать индуктивность

Эта программа вычисляет индуктивность по формуле Уиллера:

где N = количество витков, A = средний радиус катушки, B = длина катушки и C = толщина катушки. Все размеры указаны в дюймах, результат — микрогенри.В симуляторе есть все необходимое. преобразование в метрическую систему и миллигенри.

Симулятор случайно предоставит вам другую полезную информацию, например, количество поворотов. и необходимая длина провода.

Ваша цель в этом симуляторе — сконструировать катушку с определенной индуктивностью. Вам следует как-то уже выбрали целевое значение индуктивности , возможно, экспериментируя с программой RLC Simulator. Здесь вы можете попробовать провода разных размеров. и физические размеры, чтобы увидеть, что происходит.Идея состоит в том, чтобы спроектировать катушку, которую можно было бы физически построен и имеет достаточно низкое сопротивление.

В. Что такое круговой мил?
A. Единица измерения, используемая для определения площади провода. Площадь круга одна тысячная (0,001) дюйма в диаметре.

В. Почему размеры проводов в миллиметрах (под кнопкой «Следующий провод») немного отличаются от в панели результатов?
A. Сечение провода «мм» — это то, что вы заказываете у производителя.Панель результатов показывает средний диаметр реальной проволоки; он может отличаться на несколько процентов от размера «мм».

Проблема?

Для этой программы требуется Java Runtime Environment (JRE) 1.4 или выше. Посетите www.java.com/en/download/index.jsp, чтобы загрузите и установите JRE. Или, если вы пишете код Java, получите комплект разработчика программного обеспечения (SDK) по ссылкам на веб-сайте Sun.

Если мой апплет по-прежнему не работает, попробуйте открыть окно консоли Java в веб-браузере.Копировать и вставьте его содержимое в сообщение и электронное письмо это мне для устранения неполадок.

О программе

Программа написана на Java с использованием классов AWT. Мой исходный код Java открыт и находится в свободном доступе:

Сообщайте об ошибках, запрашивайте функции, вносите предложения и пошли мне комплименты по поводу этот симулятор.

Метод расчета значения индуктивности МЭМС-подвесных индукторов с кремниевыми подложками

Подвесной МЭМС-индуктор состоял из медных проводов в воздушном слое, кремниевой подложки (диэлектрический слой) и земли (идеальный проводящий слой).Для подвесного индуктора MEMS ширина w и толщина t проводов были порядка 10 мкм, а длина проводов была порядка 100 мкм. При частоте 10 ГГц длина волны составляла 3 см. Таким образом, длина, ширина и толщина проводов индуктора были намного меньше длины волны. Провода индуктора рассматривались как серия электрических диполей.

2.1. Расчет значения индуктивности подвесного индуктора, состоящего из одного провода

Схема подвесного индуктора MEMS, состоящего из одного провода, показана на, а рассматриваемая геометрия показана на.

Схема подвесного индуктора микроэлектромеханической системы (МЭМС), состоящая из одного провода.

Геометрия проволоки на высоте d над подложкой.

Как видно, медный провод расположен на высоте d над кремниевой подложкой. Длина провода a, толщина подложки l. В области 0 (z> 0) обозначен слой воздуха над подложкой, область 1 (-l≤z≤0) указывает кремниевую подложку, а область 2 (z <−l) указывает землю.Диэлектрическая проницаемость, магнитная проницаемость и проводимость области i выражаются как εi, μi, σi in.

В цилиндрических координатах интегральные выражения компонентов электромагнитного поля в области 0, обусловленные горизонтальным электрическим диполем в (0, 0, d), могут быть выражены как:

E0ρ (ρ, φ, z) = −ωμ0Idl4πk02cosφ [Fρ0 (ρ, z − d) −Fρ0 (ρ, z + d) + Fρ1 (ρ, z + d) + Fρ2 (ρ, z + d)]

(1)

E0φ (ρ, φ, z) = ωμ0Idl4πk02sinφ [Fφ0 (ρ, z − d) −Fφ0 (ρ, z + d) + Fφ1 (ρ, z + d) + Fφ2 (ρ, z + d)]

(2)

E0z (ρ, φ, z) = iωμ0Idl4πk02cosφ [Fz0 (ρ, z − d) −Fz0 (ρ, z + d) + Fz1 (ρ, z + d)]

(3)

B0ρ (ρ, φ , z) = — μ0Idl4πsinφ [Gρ0 (ρ, z − d) −Gρ0 (ρ, z + d) + Gρ1 (ρ, z + d) + Gρ2 (ρ, z + d)]

(4)

B0φ (ρ, φ, z) = — μ0Idl4πcosφ [Gφ0 (ρ, z − d) −Gφ0 (ρ, z + d) + Gφ1 (ρ, z + d) + Gφ2 (ρ, z + d)]

(5)

B0z (ρ, φ, z) = iμ0Idl4πsinφ [Gz0 (ρ, z − d) −Gz0 (ρ, z + d) + Gz2 (ρ, z + d)]

(6)

где ki — волновое число в области i , а ki можно вычислить с помощью:

Fm0 (ρ, z − d) и Gm0 (ρ, z − d) ( m = ρ, φ, z) — прямые волны электрического диполя, Fm0 (ρ, z + d) и Gm0 (ρ, z + d) ( м = ρ, φ, z) являются идеальными отраженными волнами.Fm1 (ρ, z + d) и Gm1 (ρ, z + d) ( м = ρ, φ, z) — волны электрического типа. Fm2 (ρ, z + d) и Gm2 (ρ, z + d) ( м = ρ, φ, z) — волны магнитного типа.

Индуктивность провода складывается из внутренней и внешней индуктивностей. Внешняя индуктивность рассчитывается с использованием внешнего магнитного потока. Только плотность магнитного потока вдоль направления, перпендикулярного плоскости подложки (вдоль оси z дюйма), выраженная как B0z, вносит вклад в магнитный поток.В цилиндрических координатах B0z из-за горизонтального электрического диполя в точке (0, 0, d) может быть выражено как [18]:

B0z (ρ, φ, z) = iμ0Idl4πsinφ {- (ρr1) (k0r1 + ir12) eik0r1 + (ρr2) (k0r2 + ir22) eik0r2 + 2π∑jλjB * 2tanγ1B * lp ′ (λjB *) · eiγ0B * (z + d) · h2 (1) (λjB * ρ) −2k021πk0ρ · eik0r2 · −4 π2ρi · T · exp (−ik0ρ2 (z + dρ + iT) 2) · erfc (−ik0ρ2 (z + dρ + iT) 2)]}

(8)

Четыре члена в скобках уравнения (8) указывают прямую волну, идеально отраженную волну, захваченную поверхностную волну магнитного типа и боковую волну магнитного типа электрического диполя соответственно.Захваченная поверхностная волна магнитного типа не существует, когда k12 − k02l <π2. В данном исследовании диэлектрическая проницаемость и проницаемость воздуха равны ε0 = 8,85 × 10–12 Ф / м и μ0 = 4π × 10–7 Гн / м, диэлектрическая проницаемость и магнитная проницаемость кремния равны ε1 = 11,9 × 8,85 × 10– 12 Ф / м и μ1 = μ0 = 4π × 10-7 Гн / м. Поскольку толщина подложки составляет порядка 100 мкм, даже когда частота достигает 10 ГГц, можно рассчитать, что k12-k02l составляет всего лишь порядка 0,1. Таким образом, в данной работе можно не учитывать захваченную поверхностную волну магнитного типа.

В уравнении (8) r1 — это расстояние между электрическим диполем источника в (0, 0, d) и точкой поля, а r2 — расстояние между точкой поля и диполем идеального изображения в (0, 0, −d). T может быть выражено как:

T = k12 − k02k0tank12 − k02l

(9)

Функция ошибок «erfc» определяется как [20]:

erfc (x) = — ∫x∞e − t2dt

(10)

а также

erfc (x) ≈1πxe − x (1−12x + 34×2 +…)

(11)

Уравнение (8) можно переписать в форме в прямоугольной системе координат как:

B0z (x, y, z) = iμ0Idl4π · yρ · {- (ρr1) (k0r1 + ir12) eik0r1 + (ρr2) (k0r2 + ir22) eik0r2−2k021πk0ρ · eik0r2 · [πk0ρ − π2eiπ4 · iT · exp (−ikρ0 + 2) 2) · erfc (−ik0ρ2 (z + dρ + iT) 2)]}

(12)

куда

а также

показывает вертикальный вид рассматриваемой геометрии.

Вертикальный вид рассматриваемой геометрии.

В соответствии с уравнением (12) на плоскости (x, y, d) плотность магнитного потока B0z, обусловленная проводом длиной a, может быть выражена как:

B0z (x, y, d) = ∫0aiμ0I4π · Yρ · {- (ρr1) (k0r1 + ir12) eik0r1 + (ρr2) (k0r2 + ir22) eik0r2−2k021πk0ρ · eik0r2 · [πk0ρ − π2eiπ4 · T · exp (−ik0ρ2 (2dρ + iTc) 2 -) ik0ρ2 (2dρ + iT) 2)]} dx0

(16)

куда

а также

r2 = (x − x0) 2 + y2 + 4d2

(19)

Внешний магнитный поток, создаваемый проводом, может быть выражен как:

Ψ = ∫w2∞∫0aB0zdxdy

(20)

Внешнюю индуктивность подвесного индуктора, состоящего из одного провода, можно рассчитать по формуле:

. Внутреннюю индуктивность можно рассчитать по формуле (22) [21]:

где a, w, t — длина, ширина и толщина провода.γ — проводимость материала проволоки. В данном исследовании материал проволоки был медным. ϑ — коэффициент, связанный с w / t, а ϑ можно получить с помощью справочной таблицы.

Тогда значение индуктивности подвешенного индуктора, состоящего из одного провода, можно рассчитать по формуле (23):

2.2. Расчет значения индуктивности подвесного индуктора, состоящего из одной прямоугольной катушки

Схема подвесного индуктора MEMS, состоящего из одной прямоугольной катушки, показана на рис.Высота подвеса катушки d. Длина и ширина прямоугольной катушки равны a1 и a2 соответственно. Прямоугольная катушка состоит из четырех сегментов провода, и плотность магнитного потока на плоскости (x, y, d), обусловленная каждым сегментом провода, также может быть рассчитана с помощью уравнения (16).

Схема подвесного индуктора MEMS, состоящего из одной прямоугольной катушки.

Таким образом, магнитный поток в области, ограниченной прямоугольной катушкой, можно выразить как:

Ψcoil = 2 × (∫w2a2 − w2∫w2a1 − w2B0z1dxdy + ∫w2a1 − w2∫w2a2 − w2B0z2dxdy (240007)

где B0z1 и B0z2 — плотность магнитного потока, обусловленная отрезком провода, а длина равна a1 и a2 соответственно.

Тогда внешняя индуктивность подвешенного индуктора, состоящего из одной прямоугольной катушки, может быть рассчитана по формуле:

Внутренняя индуктивность каждого сегмента провода также может быть рассчитана с использованием (22). Внутренняя индуктивность прямоугольной катушки может быть выражена как:

Li = 2 × (a1wtμ02ωγϑ + a2wtμ02ωγϑ)

(26)

Сумма внешней индуктивности и внутренней индуктивности представляет собой значение индуктивности подвешенного индуктора, состоящего из одиночная прямоугольная катушка.

Различные индукторы в разных цепях