РЕГУЛИРУЕМАЯ КАТУШКА ИНДУКТИВНОСТИ НА КОЛЬЦЕВОМ СЕРДЕЧНИКЕ Российский патент 2004 года по МПК H01F21/06 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в колебательных контурах и частотных фильтрах устройств различного назначения, а также в преселекторах радиоприемников с высокими требованиями по избирательности и линейности.

Известна регулируемая катушка индуктивности на кольцевом магнитном сердечнике, предложенная в аналоге [1].

В катушке индуктивности, предлагаемой в [1], участок кольцевого сердечника находится между полюсами электромагнита. При изменении тока, протекающего через обмотку электромагнита, изменяется постоянное магнитное поле, пересекающее этот участок кольцевого сердечника. В результате рабочая точка на этом участке смещается по характеристике зависимости магнитной индукции от магнитной напряженности на нелинейную часть с меньшим значением дифференциальной магнитной проницаемости, что и обеспечивает изменение индуктивности. Однако регулирование индуктивности путем смещения рабочей точки на нелинейную часть зависимости приводит к нелинейным искажениям сигналов. Кроме того, устройство регулирования, содержащее электромагнит с дополнительным устройством изменения тока и источником тока, является громоздким и сложным. Все это для современных малогабаритных радиоприемных устройств является существенным недостатком.

Задачей настоящего изобретения является упрощение устройства регулирования индуктивности катушки на кольцевом сердечнике со снижением нелинейных искажений.

Сущность изобретения заключается в том, что в регулируемой катушке индуктивности на кольцевом сердечнике, содержащей обмотку и кольцевой магнитный сердечник, число витков части обмотки, расположенной с одной стороны перемычки, вводимой между диаметрально противоположными участками сердечника, меньше, чем число витков части обмотки, расположенной с другой стороны перемычки, то есть отношение этих чисел витков друг к другу меньше единицы и соответствует заданному значению расширения пределов регулирования, причем такая зависимость существует для каждого конкретного вида конструкции катушки индуктивности.

Перемычка, вводимая между диаметрально противоположными участками сердечника, является простым устройством для регулирования индуктивности в небольших пределах, а изменением отношения чисел витков обмотки, расположенных с разных сторон перемычки, эти пределы можно расширить до заданных значений.

На фиг.1,а и б изображены проекции предлагаемой регулируемой катушки индуктивности на кольцевом сердечнике. Катушка содержит часть обмотки 1 и часть обмотки 2, кольцевой сердечник 3 и перемычку 4 из магнитного материала. Число витков части обмотки 2 меньше, чем число витков части обмотки 1. Как одна из возможных реализаций, катушка индуктивности размещена на подложке 5. В подложке имеется окно, в которое входит перемычка 4 и в котором она может фиксироваться при любом положении. На проекции фиг.1,б подложка и сердечник показаны в разрезе. Перемычка 4 введена в сердечник 3 частично.

Регулирование индуктивности катушки осуществляется следующим образом. При введенной перемычке 4 магнитная система по отношению к каждой части обмотки, 1 или 2, на кольцевом сердечнике от одного участка кольцевого сердечника, имеющего контакт с перемычкой 4, до другого диаметрально противоположного участка представляет собой параллельное соединение двух ветвей. Одна ветвь - это остальная часть кольцевого сердечника под другой частью обмотки, а другая ветвь - это перемычка 4. В результате площадь сечения магнитной системы возрастает и, следовательно, возрастают магнитный поток и индуктивность. Магнитные потоки, которые образуются в перемычке 4 от каждой части обмотки направлены по отношению друг к другу встречно. На фиг.1, а они показаны пунктирными стрелками. При одинаковом количестве витков в частях обмотки образуемые в перемычке магнитные потоки тоже будут одинаковыми.

Экспериментально установлено следующее. Если число витков обмотки распределить так, чтобы в одной части их было больше, чем в другой, то магнитные потоки, образуемые в перемычке, будут неодинаковыми. Такой случай имеет место на фиг.1,а. При этом пределы регулирования индуктивности с помощью перемычки расширяются. На фиг.2 приведен график зависимости пределов регулирования индуктивности от отношения чисел витков части обмотки 2 к числу витков части обмотки 1. Данные для графика были получены при исследовании катушки индуктивности с кольцевым сердечником из карбонильного железа и с перемычкой из высокочастотнного феррита.

Чтобы уменьшить рассеяние магнитного потока части обмотки с меньшим числом витков, ее следует выполнять проводом с большим диаметром, чем у другой части обмотки, или параллельно соединенными проводами, заполняя равномерно всю сторону сердечника, на которой они расположены. Например, в катушке индуктивности, изображенной на фиг.1, часть обмотки с меньшим числом витков выполнена проводом с большим диаметром, чем у другой части обмотки.

Литература

1. Авторское свидетельство СССР №1094501, Н 01 F 21/06,1982.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в колебательных контурах и частотных фильтрах устройств различного назначения, а также в преселекторах радиоприемников с высокими требованиями по избирательности и линейности. Технический результат заключается в упрощении регулирования индуктивности со снижением нелинейных искажений. Регулируемая катушка индуктивности на кольцевом сердечнике содержит обмотку и кольцевой магнитный сердечник. Число витков части обмотки, расположенной с одной стороны перемычки, выводимой между диаметрально противоположными участками сердечника, меньше числа витков части обмотки, расположенной с другой стороны перемычки. То есть отношение этих чисел витков друг к другу меньше единицы и соответствует заданному значению расширения пределов регулирования. Часть обмотки с меньшим числом витков выполнена проводом с большим диаметром, чем у другой части обмотки, или параллельно соединенными проводами, заполняя равномерно всю сторону сердечника, на которой они расположены. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Регулируемая катушка индуктивности на кольцевом сердечнике, содержащая обмотку и кольцевой магнитный сердечник, отличающаяся тем, что число витков части обмотки, расположенной с одной стороны перемычки из магнитного материала, вводимой между диаметрально противоположными участками кольцевого магнитного сердечника, меньше чем число витков части обмотки, расположенной с другой стороны перемычки из магнитного материала, то есть отношение этих чисел витков друг к другу меньше единицы и соответствует заданному значению расширения пределов регулирования.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть обмотки с меньшим числом витков выполнена проводом с большим диаметром, чем у другой части обмотки, или параллельно соединенными проводами, заполняя равномерно всю сторону кольцевого магнитного сердечника, на которой они расположены.