Данный расчет является примером для определения данных катушки индуктивности на воздушном сердечнике, нагруженной динамиком. В этом примере выбрана катушка без сердечника во избежание искажений, обусловленных перемагничиванием сердечника.
На рисунке показана оптимальная катушка индуктивности в смысле отношения индуктивности катушки и ее активному сопротивлению. Конструкция получается, когда внутренний диаметр цилиндрического слоя обмотки вдвое больше его высоты, а внешний диаметр в четыре раза больше высоты и в два раза больше внутреннего диаметра.
высота 1 см; внутренний диаметр 2 см; внешний диаметр 4 см.
Пример расчета
Современные программы по расчету пассивных фильтров для акустики, дают значение катушек индуктивности в мГн, здесь нужно перевести в мкГн, т.е. умножить на 1000.
Определим данные катушки с индуктивностью 1,25 мГн (или 1250 мкГн) разделительного фильтра, нагруженного динамиком сопротивлением 4 Ом. Активное сопротивление рассчитываемой катушки должно составлять 5% сопротивления динамика. Это соотношение можно считать вполне приемлемым. Активное сопротивление катушки: R = 0,05 х 4 = 0,2 Ом.
- откуда: L/R = 1250 / 0,2 = 6250 мкГн/Ом;
- далее имеем: h = √ ((L/R) / 8,6) = √ (6250 / 8,6) = 26,96 мм;
- длинна жилы: l = 187,3 х √ (L х h) = 187,3 х √ (1250 х 26,96) = 34383 мм = 34,3 м;
- количество витков: ω = 19,88 √(L / h) = 19,88 х √ (1250 / 26,96) = 135,36 витков;
- диаметр жилы: d =0,84h / √ω = 0,84 х 26,96 / √ 135,36 = 1,95 мм;
- масса намотки: m = (h3 х 10-3) / 21,4 = (26,963 х 10-3) / 21,4 = (19595,65 х 0,001) / 21,4= 0,9 кг.
Полученные значения должны быть округлены (в первую очередь диаметр жилы) до ближайшего стандартизированного. Окончательные значения индуктивности подгоняют путем отматывания нескольких витков обмотки, намотанной с некоторым превышением числа витков сравнительно с рассчитанным.
Параметры для расчета будущей катушки:
- высота намотки h = 26,96 мм;
- значит внутренний диаметр a = 53,92 мм;
- соответственно внешний: b = 107,84 мм;
- длинна жилы: 34,3 м;
- количество витков: 135;
- диаметр жилы, соответствует стандартизированному: 1,95 мм (по меди).
Онлайн-калькулятор по расчету катушки на нашем форуме.
Статья специально подготовлена для сайта ldsound.info
Интересная статья но при расчете катушки 2,78 мГн получилась катушка h=40, a=80, b=160 ка кто большая слишком получилась.
У меня в 25 АС на 2,5 мГн гораздо меньше. Что делать не знаю.
Да, я знаю, что пересчет под индуктивность дает просто огромные размеры, но как указано в описании: “На рисунке показана оптимальная катушка индуктивности в смысле отношения индуктивности катушки и ее активному сопротивлению.”
пожалуйста рассчитайте катушку индуктивности в фильтр нч под динамик 20 ГДН-1-8 (10 ГД-30Б).прошу ВАС указать количество витков и диаметр оправки. В наличии имею провод диаметр 1,7 мм кв. длинной 36 метров.
Помогите пожалуйста рассчитать катушку индуктивности на 3.6 мГн проводом 1.18. Подскажите с размерами конструкции и количеством витков. Катушка на НЧ звено. Буду очень благодарен.
Данная статья поможет посчитать катушку под конкретный динамик и нужную индуктивность. Под диаметр жилы попробуйте здесь: http://coil32.ru/calc/multi-layer.html
Спасибо большое, по ссылке, что Вы дали выходит что-то более реальное.
Ещё-бы онлайн расчёт под эти формулы ) а так лет 20 мотаю по этой формуле, а в последнее время и фильтр для усилителей D класса тоже по ней делаю, что там максимум 22мкГн ))) звук как будто лучше!
Советую Вам калькуляторы сайта aie.sp.ru. Фильтры разных порядков: http://www.aie.sp.ru/Calculator_filter.html ; индуктивность: http://www.aie.sp.ru/Calculator_inductance_coil.html ; фазоинвертор: http://www.aie.sp.ru/Calculator_faz.html ; динамики, разные методики и многое другое. Правда, они тоже рекомендуют окончательную доводку по измерениям.
есть прекрасные программки, в которые забиты формулы из старого справочника радиолюбителя. Когда мотал огромную катушку, считал по этим формулам, совпало до долие мгн, удивился -не то слово. Вот ссылочка на кроссовер калькулятор этот https://cloud.mail.ru/public/rp1b/4Xrb82mhj
Бокарёв Александр Ростов-на-ДОНУ: Отличная программа. Теперь Excel с формулами под отечественные динамики не очень нужен(разве что для сверки полученных расчетов).
Осталось разгадать порядок рассчитанного кроссовера. R-L-C
“Легкая измена” номинала деталей, и крутой Чебышев легко мутирует в элипс, затем в плоского Баттерворта.(шутка с долей истины)
Константин, в этой программке сес считаем катушки, а есть другая программка LC_Filter , она считает номиналы фильтров и выдает ачх .https://cloud.mail.ru/public/Lyd1/S9m1hpsnW
имеет ли значение активное сопротивление катушки стоящей в фильтре параллельно ВЧ динамику
В расчете фильтра да.
В реальном фильтре тоже. Даже большое.
А можно ли мотать двойным проводом?
Хоть десятерным. Правда, растут потери сечения из-за растущего вклада лака , зато можно лаком пропитать и он вцепится в витой провод, получится каменная катуха. Видел такие фирменные, красотища.
Индуктивность на лицендрате.
Самая лучшая L, для СЧ и ШП динамиков.
Кроме понтов и увеличения стоимости намотка литцендратом на звуковых частотах ничего не даёт.
Катушки на лицендрате, ,,добавляют воздух” в звук. Только активное сопротивление, не должно быть больше 10%, от активного – динамика.
Хватит ерундой страдать. Какой воздух. Катушка, намотанная проводо 3мм дает разницу в сравнении с 1мм заметную. А тут обычное, банальное самовнушение.
Литцем мотать приятнее, он ложится ровно и пальцы не ломает вам, в отличие от намотки рельсой в 3мм. Сам делал такой провод в виде тросика из провода малого сечения , тупо по причине отсутствия толстой моножилы. Намотал веревкой вторичку, потом концы прозвонил, поделил пополам, получил две раздельные идентичные обмотки .
Да, Ваше самовнушение, похоже ещё более стойкое))
Давайте проведём эксперимент.
Возьмем две индуктивности, с одинаковым номиналом и равным активным сопротивлением. Одна моножильная, другая лицендрат и проверим на приличном динамике – 6ГД2 или 4ГД28.
Баттл? Опять на слух? У лицендрата есть отличные свойства, но для гораздо более высоких частот, чем обсуждаемые
Провод 3мм для катушки – из этого потом по танкам стрелять? Размер катухи НЧ фильтра (а как раз туда такое) – это, конечно, хорошо, но размер будет с литровую банку…:(
Вам, что, за такую катушку налог платить?))
Если нужна индуктивность, номиналом 3-5 mH, на воздушном сердечника, с низким активным сопротивлением, то сечение в 3 мм не много.
Кстати, скин – эффект, в звуковом диапазоне, ощутим на слух от 10 КГц и выше, выше, выше…))
И индуктивность на лицендрате, в силу отсутствия данного артефакта, способна максимально бережно передать атмосферу музыкальной записи зала, или студии.
…если относительно АС катушка является ножом, который режет частоту и как он должен улучшить звучание динамика…я понимаю, что в общем за счет диаметра можно регулировать общий номинал сопротивления многополосной АС… в S-70, S-90 стоят 0.65, 0.85 и др. замена на толстые проволоки катушки не дают прибавления качества звука…всех благ
Диаметр влияет на активное сопротивление катушек индуктивности, но оно мало влияет на входное сопротивление АС в целом, которое определяется (при правильно рассчитанном фильтре) активными сопротивлениями динамиков и реактивными сопротивлениями элементов фильтра. Сопротивления катушек, как правило, малы в сравнении с ними.
Добавлю, что на НЧ, если быть точным… Так как по физике сопротивление катушки wL.
Дайте фото пожалуйста. Что за чудо такое.
Глубина проникновения переменного тока в медь на частоте 20 кГц равна 0,33 мм. Это значит, что при толщине медного провода 0,66 мм плотность тока в центре упадёт ровно в е=2,71 раз, а на половине радиуса – в 1,65 раза, что даст прирост активного сопротивления по всему сечению меньше 10% (смотрите рисунок). По-нашему, активное сопротивление катушки, намотанной проводом 0,66 мм по меди на 20 кГц вырастет в 1,1 раза по сравнению с постоянкой.
…уважаемый…все правильно толщина провода влияет на сопротивление…скажем СЧ динамик отрезали с двух сторон и динамик будет играть оставленные частоты…и оставленные частоты динамик играет как может…влияние толщины провода катушки на игру динамика я не вижу… всех благ…
Всё, очень просто – индуктивность на тонком проводе имеет активное сопротивление выше, что в свою очередь демпфирует динамик ( пропадает ясность звучания), кроме того такая индуктивность гадит АЧХ, на собственном резонансе.
не забудьте про снижение кпд динамика из-за омических потерь на проводе . По мне. так это главная причина стремления к намотке катушки рельсой из меди.
про изгаженную ачх из-за собственного резонанса катушки услышал впервые. Вы его лично измеряли?
10% на 20 кило Герцах? Можно забыть и запить водой. Слишком высоко и очень мало для заметности на слух.
Поверю в сказки про скин-эффект лишь тогда, когда соберу измерилку , к ней подкину фильтр нч или вч , с катушками равной индуктивности, но разного сечения провода. И ежели измерилка даст различие в ачх хотя бы в долю дБ, тогда кивну и соглашусь. Но не ранее.
А красивые картинки чаще и есть красивые картинки .Как в рекламе зубной пасты и кислотно-щелочного баланса.
Скин-эффект достаточно заметен на 20КГц в импульсных источниках питания, где плотность тока в обмотке и если вообще мощности серьёзные. Тогда и мотают даже не лицендратом – просто в несколько жил. А в колонках… Хз, может, какой-то воздух куда-то и уходит, но, думаю – на уровне слов.
Вот это в десятку, в это верю. Импульс да на такой высокой частоте имеет полосу в МГц, где скин-эффект уже в полный рост и его нужно учитывать.
А литц в самом деле звучит в кабелях иначе, чем просто жила или многожила без изоляции. А почему- фигзна.
Литцендрат и моножила – разные и по ёмкости и по индуктивности. Так, что многое объяснимо без эзотерики.
Объяснимо и давно измерено. Ёмкость межвитковая меньше и скин,-эффект меньше у лицендрата – безусловно, но на каких частотах заметно? На звуковых? Есть в сети результаты измерений? Просто интересно, лицендрат никогда не применял в звуке, в приемниках – да, последний раз лет пятнадцать тому, когда транс для мощной ультразвуковой ванны делали, там был вполне себе эффект. Есть надёжные ссылки с аудио замерами на ЗЧ?
…так полоса частоты – это булка хлеба…режем ножом слева и справа…нож может быть золотой, ржавый или тупой (баттер. чебыш. или бессел)…зависимости от ножа получим обрезанные края хлеба ровный, не ровный или рассыпчытый…
так середина останется как есть серый, белый, ржаной…так сорт хлеба не измениться от типа ножа…качество звука зависит от динамика…всех благ…
Я такие делал колонки,схему начинки Вега 50 122,катушки мотал подборки,начинал с 30 витков
В чем может быть подвох? Здесь и в др. источниках утверждают что это оптимальное соотношение размеров катушек.Но при расщете программой при D=10 и h=80 и D=32 и h=16 да,витков в первом случае больше,но общая длина провода (и R)почти в два раза меньше.
Индуктиность одинаковая?
Да.Получается если взять ,например,внутренний диаметр 15 мм, а высоту 80 мм,то при той-же индуктивности провода меньше.Вручную посчитал длину провода по виткам-почти в два раза меньше.
Практически наматывали? Или это просто расчет?
Все верно,я просто ошибся в расчетах. Получаются катушки довольно больших размеров ,особенно НЧ.У меня при индуктивности 1.2 мГн в диаметре больше 100 мм и провод 2.1 мм.Это все так делают? Я давно делал фильтр, но вообще и не думал о его акт. сопротивлении.Катушка в диаметре 55 мм и высота 60 мм,проводом 0.81 мм,но сопротивление 0.8 Ом.То есть она сильно повышает добротность динамика?Вот и думаю,стоит ли перемотать,что получу в замен?
Нужно внимательно пересчитать. Размеры катушек будут приличные. Скажем так, с заводскими не сравнить. Но и сопротивление меньше будет, чем у заводских той же акустики ссср.
У кинаповских фильтрав кашушки были ого го. Меди не жалелли. А сейчас мотают алюминием на каркас с сердчником. и вуаля.
В статье указана оптимальная конструкция катушки, при которой получается минимальное сопротивление постоянному току (т.е. минимальное количество провода).
Поэтому, у вас не может быть так: «… внутренний диаметр 15 мм, а высоту 80 мм, то при той-же индуктивности провода меньше …» – потому что это неоптимальные размеры катушки.
Вероятно, тут ошибка в расчетах.
Если ничего не путаю, то это Невилл Тиль предложил формулы для расчёта катушки индуктивности.
И для оптимальной катушки имеется два варианта расчёта:
– по заданной индуктивности и заданному диаметру провода, или
– по заданной индуктивности и по заданному сопротивлению постоянному току (в статье именно такой пример расчета).
Многовато провода.А для СЧ и ВЧ головок то-же такой R?А для катушек что параллельно динамикам?
В конце статьи добавлен онлайн расчет катушки.
По долгу службы занимался утилизацией старых кинескопных мониторов. Там есть парные (зеркальные) седлообразные катушки, намотаны лицендратом (10 или 15 жил), индуктивность порядка 2-3мГн. Учитывая дороговизну меди и примитивную лень, может кто и попробует использовать. Если разматывать, то пропитку феном придётся плавить. Заодно можно и полугорны пластиковые, на которых эти катушки крепятся, применить в качестве раструбов к пищалкам. Как во времена Леонида Ильича -отходы в доходы.