Найти истинную индуктивность катушки на ферритовом кольце на радиочастоте.
На высоких частотах реальная катушка индуктивности обычно моделируется как схема LRC, показанная на рисунке. Характеристики феррита сильно зависят от частоты. Эта зависимость отображается графиками или таблицами комплексной магнитной проницаемости, в которых действительная часть определяет магнитные свойства феррита, а мнимая часть определяет потери. В итоге величина индуктивности катушки и ее добротность также существенно зависят от частоты.
Этот калькулятор позволяет рассчитать импеданс эквивалентной LRC схемы катушки с учетом ее собственной емкости. При больших потерях в феррите катушка будет обладать малой добротностью и ее применение в резонансных контурах не имеет смысла. Однако такой индуктор можно использовать в качестве дросселя, сохраняя при этом высокий модуль импеданса. Если реактивное сопротивление катушки становится отрицательным, то катушка работает выше собственной резонансной частоты. В этом случае расчет величины индуктивности и других параметров катушки не имеет смысла.
Данные комплексной магнитной проницаемости часто применяемых ферритовых материалов взяты из адаптированных официальных таблиц Fair Rite. Данные аппроксимированы для рабочей частоты методом кубической сплайн-аппроксимации. Собственная емкость ферритового тороидального индуктора прямо пропорциональна размеру кольца и обратно пропорциональна количеству витков.
ENTER THE INPUT DATA:
| N | = | – Число витков |
| f0 | = | – [МГц] Рабочая частота |
| Выберите материал феррита | |
| Выберите типоразмер кольца |
Этот калькулятор не учитывает потери в проводе обмотки, так как на практике они обычно на порядок меньше потерь в феррите. Однако они учтены в приложении Coil64, кроме того, в программе можно получить исходные данные для симулятора LTSpice. Калькулятор является упрощенной версией модуля Coil64 «Катушка на ферритовом кольце на ВЧ». Формулы расчета, а также практические рекомендации при намотке контурных катушек на ферритовых кольцах можно посмотреть в справочной статье.
Ссылки по теме:
- Расчет индуктивности, добротности и собственной емкости ферритовых кольцевых катушек индуктивности на радиочастотах — теория и формулы расчета;
- Inductance, Q-factor and self-capacitance of a ferrite toroid coil at radio frequencies - о формулах и методах этого калькулятора;
- Inductance of RF cored inductors and transformers - Owen Duffy [PDF];
- Calculation of impedance of a ferrite toroidal inductor – from first principles - Owen Duffy;
- The Self-Capacitance of Toroidal Inductors - G3YNH;
- The Self-capacitance of single layer toroidal inductors with ferrite cores - G3RBJ.
