Катушки индуктивности позволяют запасать электрическую энергию в магнитном поле. Типичными областями их применения являются сглаживающие фильтры и различные селективные цепи.
Электрические характеристики катушек индуктивности определяются их конструкцией, свойствами материала магнитопровода и его конфигурацией, числом витков обмотки.
Ниже приведены основные факторы, которые следует учитывать при выборе катушки индуктивности:
- требуемое значение индуктивности (Гн, мГн, мкГн, нГн),
- максимальный ток катушки. Большой ток очень опасен из-за слишком сильного нагрева, при котором повреждается изоляция обмоток. Кроме того, при слишком большом токе может произойти насыщение магнитопровода магнитным потоком, что приведет к значительному уменьшению индуктивности,
- точность выполнения индуктивности,
- температурный коэффициент индуктивности,
- стабильность, определяемая зависимостью индуктивности от внешних факторов,
- активное сопротивление провода обмотки,
- добротность катушки. Она обычно определяется на рабочей частоте как отношение индуктивною и активного сопротивлений,
- частотный диапазон катушки.
В настоящее время выпускаются радиочастотные катушки индуктивности на фиксированные значения частоты с индуктивностями от 1 мкГн до 10 мГн. Для подстройки резонансных контуров желательно иметь катушки с регулируемой индуктивностью.
Однослойные с незамкнутым магнитопроводом катушки индуктивности применяются в цепях настройки приборов.
Многослойные с не замкнутым магнитопроводом катушки используются в фильтрах и высокочастотных трансформаторах. Многослойные катушки индуктивности броневого типа с сердечником из феррита применяются в фильтрах низких и средних частот и трансформаторах, а аналогичные катушки, но со стальным сердечником используются в сглаживающих дросселях и низкочастотных фильтрах.
Применение катушек индуктивности
- Применявшаяся в качестве реактивного сопротивления для люминесцентных ламп катушка индуктивности.
- Катушки индуктивности (совместно с конденсаторами и/или резисторами) используются для построения различных цепей с частотно-зависимыми свойствами, в частности, фильтров, цепей обратной связи, колебательных контуров и т. п..
- Катушки индуктивности используются в импульсных стабилизаторах как элемент, накапливающий энергию и преобразующий уровни напряжения.
- Две и более индуктивно связанные катушки образуют трансформатор.
- Катушка индуктивности, питаемая импульсным током от транзисторного ключа, иногда применяется в качестве источника высокого напряжения небольшой мощности в слаботочных схемах, когда создание отдельного высокого питающего напряжения в блоке питания невозможно или экономически нецелесообразно. В этом случае на катушке из-за самоиндукции возникают выбросы высокого напряжения, которые можно использовать в схеме, например, выпрямив и сгладив.
- Катушки используются также в качестве электромагнитов.
- Катушки применяются в качестве источника энергии для возбуждения индуктивно-связанной плазмы.
- Для радиосвязи — излучение и приём электромагнитных волн (магнитная антенна, кольцевая антенна). Рамочная антенна, DDRR, Индукционная петля.
- Для разогрева электропроводящих материалов в индукционных печах.
- Как датчик перемещения: изменение индуктивности катушки может изменяться в широких пределах перемещением (вытаскиванием) сердечника.
