Создание связанной катушки индуктивности с двумя дискретными катушками индуктивности

Можно ли создать связанную катушку индуктивности (с высоким коэффициентом связи), просто разместив две катушки индуктивности очень близко друг к другу на печатной плате? (Даже если поставить их друг на друга.)

Краткий ответ: Нет. Длинный ответ: Да, но вам придется модифицировать сердечники и хотя бы частично перемотать их оба.

Ответы (3)

Обычно вы кладете между ними магнитный материал. Это становится проблемой магнитостатики вместо электростатики.

Этот сердечник из магнитного материала направляет все их магнитное поле на совместное использование за вычетом небольшой утечки. Вам нужно это ядро ​​для высокого коэффициента связи. То, что вы хотите, называется трансформатором .

Вот изображение того, что вам нужно:изображение идеального трансформера.

Вкратце: Нет. Для хорошего коэффициента связи даже требуется много внимания, чтобы расположить обмотки на одной катушке.

Для силовых катушек индуктивности (изолированный обратноходовой/понижающий) даже не пытайтесь. Для измерительных или сигнальных приложений это может сработать, но будет очень сложно.

Редактировать; два анекдота:

Поскольку я впервые написал этот ответ, я потратил несколько часов на исправление и повторную калибровку двух старых частотомеров HP 5245L ( руководство в формате pdf, хорошее, но большое ! ). Они имеют внутренний эталонный кварцевый резонатор, работающий на частоте 1 МГц. Для самой быстрой установки внутренней временной развертки 2 Умножитель частоты 5=10 создает сигнал 10 МГц из сигнала 1 МГц. Он использует три этапа, множитель x2, множитель x5 и усилитель. Сигнал с каждого каскада выводится с помощью трансформатора, состоящего из двух отдельных подстраиваемых катушек индуктивности. Вот изображение платы под названием «Умножитель A27 в сборе; 1-10MC»:

HP 5245L;  МУЛЬТИПЛИКАТОР A27 В СБОРЕ;  1-10МС

Когда я начал работать над этой платой и разобрался, как это работает, используя руководство, мне пришлось дважды посмотреть, когда я прочитал слова «L1-L2; L3-L4; L5-L6 ВЗАИМОСВЯЗАНЫ». Теперь я знаю, что читать ЗАГЛАВНЫМИ БУКВАМИ неинтересно, но мне очень нравится оставлять цитату в ее первоначальном стиле. Да, вот три трансформатора, построенные из двух простых катушек индуктивности каждый, выполняющие неплохую задачу в качественном приборе. И схема, защищенная авторским правом HP в 1964 году, до сих пор работает как новая. Руководство можно найти в Интернете как минимум в двух разных версиях (опять же: pdf, большой!), поэтому я беру на себя смелость вырезать и вставить часть с множителем частоты:Схема умножителя частоты HP 5245L A27

Анекдот номер два: в компании, в которой я работал, мы разработали небольшой вспомогательный понижающий преобразователь внутри более крупного промышленного источника питания. Мы использовали два дешевых простых осевых индуктора; подключены последовательно, надеясь, что они разделят большое входное напряжение и выживут. Теперь схема, представленная на плате, с двумя катушками индуктивности, расположенными параллельно рядом друг с другом, вела себя немного иначе по сравнению с первой макетной версией схемы. Причина? В приведенном выше контексте вы, конечно, уже правильно догадались: две катушки индуктивности, соединенные последовательно, но расположенные параллельно, имели более высокую индуктивность, потому что два сердечника взаимно увеличивали свою индуктивность. Этот вопрос относится к той же теме, что и вторая история.

После этих историй я пришел к выводу, что я все еще верю, что мой первоначальный ответ верен. Хороший коэффициент связи для силовых конструкций означает что-то (намного?!) лучше 99%, и нужно будет использовать один сердечник и тщательно проектировать обмотки. Для сигнальных приложений вы сможете найти примеры, и их будет интересно изучить.

Согласованный. это невозможно.

Большинство готовых катушек индуктивности «экранированы» специально для предотвращения соединения одной катушки индуктивности с другой катушкой индуктивности (или чем-либо еще).

Если вы используете «неэкранированные» индукторы, или наматываете собственные катушки без экрана, или снимаете экранирование с некоторых индукторов, слишком часто вы получаете нежелательную связь между индукторами — достаточно, чтобы раздражать, но обычно недостаточно, чтобы сделать что-то полезное.

Чтобы получить хорошую связь между катушками, вам в значительной степени придется намотать их обе на одну и ту же катушку — получится трансформатор.

Некоторые примеры связанных катушек индуктивности, состоящих из 2 катушек, которые отличаются от стандартных трансформаторов с проволочной обмоткой (и, следовательно, имеют худшую связь, чем стандартный трансформатор):