Экранированные катушки индуктивности

Экранирование КИ используется для устранения влияния электромагнитного поля катушки на другие элементы и влияния внешних полей на катушку. Экранирование заключается в помещении катушки в заземленный металлический экран. Эффективность экранирования характеризуется отношением напряженности внешнего поля катушки при наличии экрана к напряженности поля при отсутствии экрана, называемое коэффициентом экранирования. Для экранов среднего качества это отношение составляет 0,01-0,05.

Наличие экрана приводит к изменению основных свойств катушек КИ: уменьшается индуктивность, увеличивается сопротивление и собственная емкость, уменьшается добротность. Степень изменения параметров зависит от соотношения размеров катушки и экрана.

Индуктивность экранированной катушки определяется формулой

(11)

где  − индуктивность неэкранированной катушки;

   −коэффициент связи между катушкой и экраном.

Для однослойных и тонких многослойных КИ коэффициент связи может быть определен по формуле

(12)

где  −диаметр катушки;

  −диаметр экрана;

 − коэффициент, зависящий от отношения катушки.

Рекомендуется отношение диаметра экрана к диаметру катушки выбирать в диапазоне:

- для обычных катушек − ;

- для стабильных катушек −

Стабильность экранированных КИ меньше, чем неэкранированных, т.к. под влиянием дестабилизирующих факторов изменяются геометрические размеры и сопротивление экрана, что влияет на параметры катушки.

Экраны выполняют в виде круглых или прямоугольных стаканов из алюминия, меди или латуни. Наименьшие потери вносят медные экраны, но алюминиевые дешевле и поэтому находят большее применение.

Катушки индуктивности для поверхностного монтажа

Для поверхностного монтажа применяются два вида конструктивного исполнения КИ: проволочные и тонкопленочные многослойные. КИ первого вида имеют большую индуктивность, более дешевые и получили более широкое применение. КИ второго вида отличаются большей помехустойчивостью, меньшими размерами и используются в основном в СВЧ технике, где размеры имеют существенное влияние на характеристики устройств.

КИ для поверхностного монтажа выпускаются в чип-корпусах. Конструкция и внешний вид проволочных чип-катушек индуктивности приведены на рисунке 6, а характеристики некоторых моделей − в таблице 5. Температурный коэффициент индуктивности таких КИ составляет 0,0006, допустимый диапазон рабочих температур − 30…80 °С, ряд номинальных значений − Е12. Конструкция чип-катушек индуктивности обеспечивает двухразовую пайку в течение не более 3 с при температуре 260±5 °С без теплоотвода и предварительного облуживания.

                 а)                                                                              б)

Рисунок 6 − Чип-катушки индуктивности: а − конструкция; б − внешний вид

Таблица 5 − Характеристики чип-катушек индуктивности