多层空气芯线圈的设计

文章摘要： 用选定的导线直径来计算线圈的尺寸和圈数，这里可用公式1、4、5、11、12和14。 当根据给定的线圈模芯来进行设计时，可按模芯的尺寸，用公式1和3来计算圈数和导线直径。选定最接近的标准尺寸导线。再用这新直径来重新计算线圈的厚度和线圈的平均直径，然后才算圈数。 接着，需计算直流电阻，并考虑能否接受。注意，在所有的计算中，导线的充填密度假设为0.8.由于此假设不合实际情况，或还有其他因素而导致产生误差，都可在最后阶段加以纠正。测量已绕制的线圈的直径。在割断导线之前，用公式1计算电感量，并根据需要纠正圈数。设计举例 首先讨论的例子是已知量为线圈的直流电阻时如何设计线圈。所需

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    用选定的导线直径来计算线圈的尺寸和圈数，这里可用公式1、4、5、11、12和14。
    当根据给定的线圈模芯来进行设计时，可按模芯的尺寸，用公式1和3来计算圈数和导线直径。选定最接近的标准尺寸导线。再用这新直径来重新计算线圈的厚度和线圈的平均直径，然后才算圈数。
    接着，需计算直流电阻，并考虑能否接受。注意，在所有的计算中，导线的充填密度假设为0.8.由于此假设不合实际情况，或还有其他因素而导致产生误差，都可在最后阶段加以纠正。测量已绕制的线圈的直径。在割断导线之前，用公式1计算电感量，并根据需要纠正圈数。

设计举例
    首先讨论的例子是已知量为线圈的直流电阻时如何设计线圈。所需的电感量为200uH，线圈电阻假设为3Ω。
    引用上述公式(8)、(9)、(10)可算得线圈的平均直径、圈数和导线直径：
 
    在这里，如果对所得结果的含义已充分理解，则对算得的导线直径可予以修改，以适应实际允许的尺寸。
    设新选定的导线直径为1mm。用此直径进行下列计算：
Mi=3.08×200000 ^0.2×1 0^0.8=35.4
Bi=35.4/3=11.8
Ci=0.3×35.4=10.6
I=35.4-10.6=24.8
O=35.4+10.6=46
Ni=0.61(200000/1)^0.4=132
    当结束绕制时，记住在割断导线前，要先测量线圈的外径。并用公式1计算电感，如果需要，则纠正圈数。
    第二个设计举例是针对线圈模芯的设计。所需电感为2mH，假设框架的内径（即线圈的内径）为I=12mm,宽为B=16mm，而框架边高C=6mm。
    根据公式(1)
    2×10⁶=(7.87×N²×18²)/(3×18+9×16+10×6)        (1)
得        N=450
又根据公式(3)
    450(W/0.8)²=16×6
得        W=0.392mm
选用下一档标准的较小线径W=0.35mm，然后计算线圈的径向厚度
根据 450(0.35/0.8)²=16C
得        C=5.4mm
    可以调用这个新的径向厚度值以及平均直径来重新计算电感量，并纠正圈数。另外，也可以留待在切断导线前进行最后校正。
    检查直流电阻：
    R=(17.6×450)/(14250×0.35)²=4.54Ω
    决定此值是否能接受，如果太高，则可选用直径和横截面较大的框架。
 

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